因子分析的基本思想、基本步驟、數(shù)學(xué)模型及求解

因子分析的基本思想、基本步驟、數(shù)學(xué)模型及求解

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1、一、因子分析1因子分析的基本思想1.1因子分析的基本出發(fā)點(diǎn)將原始指標(biāo)綜合成較少的指標(biāo),這些指標(biāo)能夠反映原始指標(biāo)的絕大部分信息(方差),這些綜合指標(biāo)之間沒(méi)有相關(guān)性。1.2因子變量的特點(diǎn)(1)這些綜合指標(biāo)稱為因子變量,是原變量的重造;(2)個(gè)數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于原變量個(gè)數(shù),但可反映原變量的絕大部分方差;(3)不相關(guān)性;(4)可命名解釋性。2因子分析的基本步驟(1)確認(rèn)待分析的原始變量是否適合作因子分析;(2)構(gòu)造因子變量;(3)利用旋轉(zhuǎn)方法使因子變量具有可解釋性;(4)計(jì)算每個(gè)樣本的因子變量得分。3因子分析的

2、數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型(xi為標(biāo)準(zhǔn)化的原始變量;Fi為因子變量;k

3、變量Fj的方差貢獻(xiàn)因子變量Fj的方差貢獻(xiàn)為因子載荷矩陣A中第j列各元素的平方和可見(jiàn):因子變量Fj的方差貢獻(xiàn)體現(xiàn)了同一因子Fj對(duì)原始所有變量總方差的解釋能力,Sj/p表示了第j個(gè)因子解釋原所有變量總方差的比例。5原有變量是否適合作因子分析計(jì)算原有變量的相關(guān)系數(shù)矩陣,一般小于0.3就不適合作因子分析。6確定因子變量--主成份分析6.1主成份分析法的數(shù)學(xué)模型將原有的P個(gè)相關(guān)變量Xi作線性變換后轉(zhuǎn)成另一組不相關(guān)的變量Yi該方程組要求:系數(shù)uij依照兩個(gè)原則來(lái)確定:yi與yj(i≠j,i,j=1,2,3,

4、…p)互不相關(guān);y1是x1,x2,x3,…,xp的一切線性組合(系數(shù)滿足上述方程組)中方差最大的;y2是與y1不相關(guān)的x1,x2,x3,…,xp的一切線性組合中方差次大的;yP是與y1,y2,y3,…yp都不相關(guān)的x1,x2,x3,…,xp的一切線性組合中方差最小的;y1在總方差中所占比例最大,它綜合原有變量的能力最強(qiáng),其余變量在總方差中所占比例依次遞減,即:其余變量綜合原有變量的能力依次減弱。6.2主成份分析的基本步驟(1)將原始數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化;(2)計(jì)算變量間簡(jiǎn)單相關(guān)系數(shù)矩陣R;(3)求R的特征

5、值λ1≥λ2≥λ3≥…λp≥0及對(duì)應(yīng)的單位特征向量μ1,μ2,μ3,…μp;(4)得到:yi=u1ix1+u2ix2+…+upixp6.3確定因子變量—計(jì)算因子載荷7確定因子變量個(gè)數(shù)確定k個(gè)因子變量(1)根據(jù)特征值λi確定:取特征值大于1的特征根;(2)根據(jù)累計(jì)貢獻(xiàn)率:一般累計(jì)貢獻(xiàn)率應(yīng)在70%以上;(3)通過(guò)觀察碎石圖的方式確定因子變量的個(gè)數(shù)。8因子變量的命名解釋(1)發(fā)現(xiàn):aij的絕對(duì)值可能在某一行的許多列上都有較大的取值,或aij的絕對(duì)值可能在某一列的許多行上都有較大的取值。(2)表明:某個(gè)

6、原有變量xi可能同時(shí)與幾個(gè)因子都有比較大的相關(guān)關(guān)系,也就是說(shuō),某個(gè)原有變量xi的信息需要由若干個(gè)因子變量來(lái)共同解釋;同時(shí),雖然一個(gè)因子變量可能能夠解釋許多變量的信息,但它卻只能解釋某個(gè)變量的一少部分信息,不是任何一個(gè)變量的典型代表。(3)結(jié)論:因子變量的實(shí)際含義不清楚通過(guò)某種手段使:每個(gè)變量在盡可能少的因子上又比較高的載荷,即:在理想狀態(tài)下,讓某個(gè)變量在某個(gè)因子上的載荷趨于1,而在其他因子上的載荷趨于0。這樣:一個(gè)因子變量就能夠成為某個(gè)變量的典型代表,它的實(shí)際含義也就清楚了。9計(jì)算因子得分因子得

7、分是因子變量構(gòu)造的最終體現(xiàn)?;舅枷耄菏菍⒁蜃幼兞勘硎緸樵凶兞康木€性組合,即:通過(guò)因子得分函數(shù)計(jì)算因子得分。因子得分可看作各變量值的權(quán)數(shù)總和,權(quán)數(shù)的大小表示了變量對(duì)因子的重要程度。10因子分析的基本步驟(1)菜單選項(xiàng):analyze->DataReduction->Factor;(2)選擇參與因子分析的變量到Variables框;(3)Discriptive:分析是否適合做因子分析;(4)Extraction:選擇構(gòu)造因子變量的方法,默認(rèn)主成分分析法。Extract框:指定確定因子個(gè)數(shù)的標(biāo)準(zhǔn);

8、(5)Rotation:擇因子載荷矩陣的旋轉(zhuǎn)方法。默認(rèn)是不進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。一般可以選擇Varimax選項(xiàng)采用方差極大法旋轉(zhuǎn)。(6)Scores:Saveasvariables:將因子得分存成一個(gè)名為FACn_m的SPSS變量中,其中:n是因子變量的名,以數(shù)字序號(hào)的形式表示;m表示是第幾次作的。Displayfactorscorecoefficientmatrix項(xiàng)表示:以矩陣的形式輸出因子得分函數(shù)。Method框中提供了估計(jì)因子得分的幾種方法。

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