【主成分分析法与因子分析法】
主成分分析和因子分析是统计学中常见的数据分析方法,主要用于处理具有多重相关性的变量集。这两种方法都旨在通过转换原始数据来降低数据维度,提取出最具解释力的新变量,即主成分或因子。
1. **主成分分析**:
主成分分析是一种统计技术,其目标是将一组相关的变量转化为一组不相关的综合变量,称为主成分。这些主成分是原始变量的线性组合,它们按照方差的大小排序,第一个主成分解释了最大的方差,第二个主成分解释了次大的方差,以此类推。在实际应用中,我们通常选择那些解释大部分总方差的主成分,以达到简化数据的目的。
2. **因子分析**:
因子分析与主成分分析类似,也是通过线性组合来降低数据维度,但它的主要目的是识别隐藏在原始变量背后的潜在因子。这些因子被认为是对观察到的变量共同影响的根源,例如,一个经济指标可能受到多种因素的影响,如就业率、教育水平和房价。因子分析尝试找出这些潜在的、无法直接观测的因子,并用它们来解释变量间的相关性。
在SPSS软件中,进行主成分分析或因子分析通常包括以下步骤:
- 选择分析菜单下的数据降维选项。
- 在弹出的对话框中,选择需要分析的变量。
- 对于主成分分析,可以选择默认的“主成分”方法,并设置特征值大于1的标准,以决定保留多少主成分。
- 对于因子分析,可以选择“因子”方法,同样可以设置特征值阈值或累计贡献率大于0.8的规则。
- 为了更好地理解和解释因子,可能需要进行旋转,如Varimax旋转,使得因子载荷更加明显,便于解释。
在上述例子中,对美国洛杉矶12个人口调查区的5个经济学变量进行主成分分析,提取了两个主成分(f1和f2),它们解释了原始变量93.4%的信息。因子载荷矩阵显示了每个原始变量与主成分之间的关系强度。通过旋转,可以进一步优化因子结构,使得因子载荷更加清晰,便于对因子进行命名和解释。
主成分分析和因子分析在社会科学研究、经济学、心理学等领域广泛应用。例如,可以通过这两种方法来探索人口统计数据中的核心趋势,或者在市场研究中找出消费者行为的关键驱动因素。尽管它们在概念上有相似之处,但主成分分析更关注数据的方差,而因子分析则更注重于解释变量间的相关性背后的原因。在实际应用中,选择哪种方法取决于研究问题的具体需求和假设。