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因子分析的基本思想、基本步骤、数学模型及求解.docx

1、一、因子分析 1 因子分析的基本思想 1.1 因子分析的基本出发点 将原始指标综合成较少的指标,这些指标能够反映原始指标的绝大部分信息(方差),这些综合指标之间没有相关性。 1.2 因子变量的特点 (1)这些综合指标称为因子变量,是原变量的重造; (2)个数远远少于原变量个数,但可反映原变量的绝大部分方差; (3)不相关性; (4)可命名解释性。 2 因子分析的基本步骤 (1)确认待分析的原始变量是否适合作因子分析; (2)构造因子变量; (3)利用旋转方法使因子变量具有可解释性; (4)计算每个样本的因子变量得分。 3 因子分析的数学模型 数学模型(xi为标准

2、化的原始变量;Fi为因子变量;k

3、元素的平方和 可见:因子变量Fj的方差贡献体现了同一因子Fj对原始所有变量总方差的解释能力,Sj/p表示了第j个因子解释原所有变量总方差的比例。 5 原有变量是否适合作因子分析 计算原有变量的相关系数矩阵,一般小于0.3就不适合作因子分析。 6 确定因子变量--主成份分析 6.1主成份分析法的数学模型 将原有的P个相关变量Xi作线性变换后转成另一组不相关的变量Yi 该方程组要求: 系数uij依照两个原则来确定: yi与yj(i≠j,i,j=1,2,3,…p)互不相关; y1是x1,x2,x3,…,xp的一切线性组合(系数满足上述方程组)中方差最大的;y2是与y1不相关

4、的x1,x2,x3,…,xp的一切线性组合中方差次大的;yP是与y1, y2, y3,…yp都不相关的x1,x2,x3,…,xp的一切线性组合中方差最小的; y1在总方差中所占比例最大,它综合原有变量的能力最强,其余变量在总方差中所占比例依次递减,即:其余变量综合原有变量的能力依次减弱。 6.2主成份分析的基本步骤 (1)将原始数据标准化; (2)计算变量间简单相关系数矩阵R; (3)求R的特征值λ1≥λ2≥λ3≥…λp≥0及对应的单位特征向量μ1,μ2,μ3,…μp; (4)得到:yi=u1ix1+u2ix2+…+upixp 6.3确定因子变量—计算因子载荷 7确定因

5、子变量个数 确定k个因子变量 (1)根据特征值λi确定:取特征值大于1的特征根; (2)根据累计贡献率:一般累计贡献率应在70%以上; (3)通过观察碎石图的方式确定因子变量的个数。 8因子变量的命名解释 (1)发现: aij的绝对值可能在某一行的许多列上都有较大的取值,或aij的绝对值可能在某一列的许多行上都有较大的取值。 (2)表明: 某个原有变量xi可能同时与几个因子都有比较大的相关关系,也就是说,某个原有变量xi的信息需要由若干个因子变量来共同解释;同时,虽然一个因子变量可能能够解释许多变量的信息,但它却只能解释某个变量的一少部分信息,不是任何一个变量

6、的典型代表。 (3)结论:因子变量的实际含义不清楚 通过某种手段使:每个变量在尽可能少的因子上又比较高的载荷,即:在理想状态下,让某个变量在某个因子上的载荷趋于1,而在其他因子上的载荷趋于0。这样:一个因子变量就能够成为某个变量的典型代表,它的实际含义也就清楚了。 9计算因子得分 因子得分是因子变量构造的最终体现。 基本思想:是将因子变量表示为原有变量的线性组合,即:通过因子得分函数计算因子得分。 因子得分可看作各变量值的权数总和,权数的大小表示了变量对因子的重要程度。 10因子分析的基本步骤 (1)菜单选项:analyze->Data Reduction->Factor;

7、 (2)选择参与因子分析的变量到Variables框; (3)Discriptive:分析是否适合做因子分析; (4)Extraction:选择构造因子变量的方法,默认主成分分析法。 Extract框:指定确定因子个数的标准; (5)Rotation:择因子载荷矩阵的旋转方法。默认是不进行旋转。一般可以选择Varimax选项采用方差极大法旋转。 (6)Scores:Save as variables:将因子得分存成一个名为FACn_m的SPSS变量中,其中:n是因子变量的名,以数字序号的形式表示;m表示是第几次作的。 Display factor score coefficient matrix项表示:以矩阵的形式输出因子得分函数。 Method框中提供了估计因子得分的几种方法。

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