SPSS第六讲线性回归分析.ppt
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- SPSS 第六 线性 回归 分析
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1、SPSS第六讲线性回归分析一、线性回归分析的基本原理一、线性回归分析的基本原理(一)相关与回归的关系(一)相关与回归的关系(二)回归分析的含义与类型(二)回归分析的含义与类型(三)消减误差比例思想与判定系(三)消减误差比例思想与判定系数数(四)回归分析的逻辑(四)回归分析的逻辑(一)相关与回归的关系(一)相关与回归的关系 1、相关与回归的关系、相关与回归的关系(1)函数关系(2)统计相关:线性相关;非线性相关(3)因果关系讨论:讨论:统计上相关与实际相关?统计上相关与实际相关?相关关系相关关系 统计相关统计相关 因果关系因果关系 统计因果关系统计因果关系 相关是回归的基础相关是回归的基础(二)
2、回归分析的含义与类型(二)回归分析的含义与类型(1)含义:)含义:自变量每改变一个单位,因变量的均值变化情况。(2)回归模型设定:)回归模型设定:统计上的“因果”关系,确定了自变量与因变量(假设)。(3)类型:)类型:根据自变量的多少,可分为一元回归分析、多元回归分析;根据关系类型,可分为线性回归、非线性回归;本课程讲解一元线性回归、多元线性回归。一元线性回归方程求解一元线性回归方程求解 Y=aX+b 最小二乘法求最小二乘法求a、b最小二乘法图示最小二乘法图示XY二元线性回归方程二元线性回归方程 Y=a1X1+a2X2+b自变量自变量X1与与Y的散点图的散点图X1YYX2自变量自变量X2与与Y
3、的散点图的散点图(三)(三)“消减误差比例消减误差比例”思想思想用用“已知已知”来估计来估计“未知未知”、减少犯错概率、减少犯错概率 1 1、要预测或理解社会现象、要预测或理解社会现象Y Y变化的情况变化的情况难免会有难免会有误差。误差。2 2、如果知道、如果知道X与与Y有关系,根据有关系,根据X的值来预测的值来预测Y的的值,可以减少若干误差。值,可以减少若干误差。3、X与与Y的关系愈强,所能减少的预测误差就会的关系愈强,所能减少的预测误差就会愈多。愈多。4、所削减的误差的多少,可以反映所削减的误差的多少,可以反映X与与Y相关的相关的强弱程度强弱程度。5、消减误差比例:表示用一个现象、消减误差
4、比例:表示用一个现象(如变量如变量X)来来解释另一个现象解释另一个现象(如变量如变量Y)时能够消减的总误差的时能够消减的总误差的比例,即减少的误差与原来的全部误差之比。比例,即减少的误差与原来的全部误差之比。121EEEPRE1 1、PREPRE数值的取值范围是数值的取值范围是oo,11 2 2、PRE=1PRE=1,或,或E E2 2o o,即以,即以X X预测预测Y Y不会产生任何误不会产生任何误差,则反映差,则反映X X与与Y Y是完全相关是完全相关 3 3、PREPREo o,或,或E2E2E1E1,即以,即以X X预测预测Y Y所产生的误差相所产生的误差相等于不以等于不以X X来预测
5、来预测y y所产的误差,反映所产的误差,反映X X与与Y Y是不相关。是不相关。4 4、PREPRE数值越接近数值越接近1 1,就表示以,就表示以X X预测预测Y Y可以减少的可以减少的误差越多,反映二者的相关程度越高;误差越多,反映二者的相关程度越高;PREPRE值越值越接近接近0 0,反映二者的相关程度越低。,反映二者的相关程度越低。如何判定线性拟合(如何判定线性拟合(fitness)1、散点图、散点图2、线性拟合优度指标:、线性拟合优度指标:判定判定系数系数R2(01)调整的调整的R2系数:系数:如果增加自变量,不管增加后的自变量是否与因变量有关系,都会使判定系数(R2)增大,如果自变量
6、的数目(K)接近样本的个案数(n),R2将会必然接近于1.0,解决这一问题的方法是使用“校正的”R2。(Wonnacott,R.M.&T.H.Wonnacott,1979)(四)多元线性回归分析的逻辑(四)多元线性回归分析的逻辑一元线性回归方程检验一元线性回归方程检验 Total Sum of Squares Residual Sum of Squares Regression Sum of Squares R2 SSR/TSSANOVAb1867.89611867.896290.715.000a6829.96310636.4258697.8591064RegressionResidualTo
7、talModel1Sum of SquaresdfMean SquareFSig.Predictors:(Constant),Highest Year School Completed,Fathera.Dependent Variable:Highest Year of School Completedb.2_yyi2bxayi二元线性回归方程检验二元线性回归方程检验 Total Sum of Squares Residual Sum of Squares Regression Sum of Squares R2 SSR/TSS2_yyiANOVAb1762.5822881.291146.36
8、1.000a5840.7249706.0217603.305972RegressionResidualTotalModel1Sum of SquaresdfMean SquareFSig.Predictors:(Constant),Highest Year School Completed,Mother,Highest Year School Completed,Fathera.Dependent Variable:Highest Year of School Completedb.22211xbxbayi三元线性回归方程检验三元线性回归方程检验 Total Sum of Squares Re
9、sidual Sum of Squares Regression Sum of Squares R2 SSR/TSS2_yyi2332211xbxbxbayiANOVAb2820.0283940.0094.253.015a5525.44525221.0188345.47328RegressionResidualTotalModel1Sum of SquaresdfMean SquareFSig.Predictors:(Constant),社会资本存量,集体资产,治理水平a.Dependent Variable:总水平b.二、线性回归分析操作步骤与说明二、线性回归分析操作步骤与说明三、一元线性回
10、归分析三、一元线性回归分析 研究问题:个体的受教育水平受到父亲的研究问题:个体的受教育水平受到父亲的受教育水平的影响有多大?受教育水平的影响有多大?数据:1991 U.S.General Survey.sav散点图回归分析操作步骤:输出结果解释输出结果解释(共四个表格共四个表格)Variables Entered/RemovedbHighest YearSchoolCompleted,Fathera.EnterModel1Variables EnteredVariablesRemovedMethodAll requested variables entered.a.Dependent Vari
11、able:Highest Year of School Completedb.1、说明表:、说明表:2、判定系数(、判定系数(R2)表:)表:R R2 2 的含义:的含义:自变量所能解释的离差在总离差自变量所能解释的离差在总离差中所占的百分比,取值越大说明线性拟合得越中所占的百分比,取值越大说明线性拟合得越好。最通俗的解释就是好。最通俗的解释就是R R2 2 越大说明所选取的越大说明所选取的自变量对因变量的解释能力越大,影响越大。自变量对因变量的解释能力越大,影响越大。Model Summary.463a.215.2142.535Model1RR SquareAdjusted RSquareS
12、td.Error ofthe EstimatePredictors:(Constant),Highest Year School Completed,Fathera.3、回归系数显著检验表:、回归系数显著检验表:回归系数不为回归系数不为0 0的显著性检验(的显著性检验(F F检验),在一元回归分析检验),在一元回归分析中与回归分析表中的中与回归分析表中的t t检验是一致的(检验是一致的(F F值的平发根即为值的平发根即为t t值)。值)。如果有多个自变量,检验的是全部自变量的联合作用不为如果有多个自变量,检验的是全部自变量的联合作用不为0 0,至少有一个自变量对因变量的影响不为,至少有一个自变
13、量对因变量的影响不为0 0。ANOVAb1867.89611867.896290.715.000a6829.96310636.4258697.8591064RegressionResidualTotalModel1Sum of SquaresdfMean SquareFSig.Predictors:(Constant),Highest Year School Completed,Fathera.Dependent Variable:Highest Year of School Completedb.4、回归方程表:、回归方程表:线性回归方程:线性回归方程:Y=0.668X+1.910 “X”的
14、实际值的实际值每增加每增加1个单位个单位,“Y”实际值实际值增加增加0.668个单位,可进行实际预测具体值。个单位,可进行实际预测具体值。标准化线性回归方程:标准化线性回归方程:Y=0.463X “X”的标准值的标准值每增加每增加1个单位个单位,“Y”的的标准值标准值相应地增加相应地增加0.463个单位。(与非标准化方程等价,标准化后去掉了单位的个单位。(与非标准化方程等价,标准化后去掉了单位的影响、去掉常数,没法进行实际预测具体值仅反应的是自变量对因变量的影响程影响、去掉常数,没法进行实际预测具体值仅反应的是自变量对因变量的影响程度,好处是度,好处是在多个自变量的情况下,可进行影响程度比较在
15、多个自变量的情况下,可进行影响程度比较。)。)Coefficientsa9.926.21945.260.000.322.019.46317.050.000(Constant)Highest Year SchoolCompleted,FatherModel1BStd.ErrorUnstandardized CoefficientsBetaStandardizedCoefficientstSig.Dependent Variable:Highest Year of School Completeda.四、多元线性回归分析(二元)四、多元线性回归分析(二元)研究问题:个体的受教育水平受到父亲的受教育
16、水平和母亲的受教育水平的净影响分别有多大?数据:1991 U.S.General Survey.sav1、回归说明表:、回归说明表:Variables Entered/RemovedbHighest YearSchoolCompleted,Mother,HighestYear SchoolCompleted,Fathera.EnterModel1Variables EnteredVariablesRemovedMethodAll requested variables entered.a.Dependent Variable:Highest Year of School Completedb.
17、2、判定系数(、判定系数(R2)表:)表:Model Summary.481a.232.2302.454Model1RR SquareAdjusted RSquareStd.Error ofthe EstimatePredictors:(Constant),Highest Year School Completed,Mother,Highest Year School Completed,Fathera.3、回归系数显著检验表:、回归系数显著检验表:ANOVAb1762.5822881.291146.361.000a5840.7249706.0217603.305972RegressionRe
18、sidualTotalModel1Sum of SquaresdfMean SquareFSig.Predictors:(Constant),Highest Year School Completed,Mother,Highest Year School Completed,Fathera.Dependent Variable:Highest Year of School Completedb.4、回归方程表:、回归方程表:Coefficientsa9.254.27234.077.000.201.026.2957.768.000.189.031.2306.058.000(Constant)Hi
19、ghest Year SchoolCompleted,FatherHighest Year SchoolCompleted,MotherModel1BStd.ErrorUnstandardized CoefficientsBetaStandardizedCoefficientstSig.Dependent Variable:Highest Year of School Completeda.四、四、多元线性回归分析(三元)多元线性回归分析(三元)研究问题与研究假设:研究问题与研究假设:个体的受教育水平受到父亲的受教育水平、母亲的受教育水平以及配偶的受教育程度的影响。数据:数据:1991 U.S
20、.General Survey.savH i ghest Year SchoolC om pl et ed,SpouseH i ghest Year SchoolC om pl et ed,M ot herH i ghest Year SchoolC om pl et ed,Fat herH i ghest Year ofSchool C om pl et edH i ghest Year ofSchool C om pl et edH i ghest Year SchoolC om pl et ed,Fat herH i ghest Year SchoolC om pl et ed,M ot
21、 herH i ghest Year SchoolC om pl et ed,Spouse1、回归说明表:、回归说明表:Variables Entered/RemovedbHighest YearSchoolCompleted,Spouse,HighestYear SchoolCompleted,Father,HighestYear SchoolCompleted,Mothera.EnterModel1Variables EnteredVariablesRemovedMethodAll requested variables entered.a.Dependent Variable:Highe
22、st Year of School Completedb.2、判定系数(判定系数(R2)表:)表:Model Summary.618a.382.3782.171Model1RR SquareAdjusted RSquareStd.Error ofthe EstimatePredictors:(Constant),Highest Year School Completed,Spouse,HighestYear School Completed,Father,Highest Year School Completed,Mothera.3、回归方程显著检验表:、回归方程显著检验表:ANOVAb154
23、5.7653515.255109.280.000a2503.6745314.7154049.439534RegressionResidualTotalModel1Sum of SquaresdfMean SquareFSig.Predictors:(Constant),Highest Year School Completed,Spouse,Highest Year School Completed,Father,Highest Year School Completed,Mothera.Dependent Variable:Highest Year of School Completedb.
24、4、回归方程表:、回归方程表:Coefficientsa5.574.46012.106.000.095.032.1362.995.003.104.040.1212.600.010.445.036.47712.491.000(Constant)Highest Year SchoolCompleted,FatherHighest Year SchoolCompleted,MotherHighest Year SchoolCompleted,SpouseModel1BStd.ErrorUnstandardized CoefficientsBetaStandardizedCoefficientstSi
25、g.Dependent Variable:Highest Year of School Completeda.四、四、多元线性回归分析(四元)多元线性回归分析(四元)研究问题:中国农村社区公共物品供给水平研究问题:中国农村社区公共物品供给水平的影响因素:人均耕地数量、社会资本存量、的影响因素:人均耕地数量、社会资本存量、村庄治理水平、集体资产数量。村庄治理水平、集体资产数量。SPSS数据:数据:2019年年“村庄社区公共品供给水村庄社区公共品供给水平数据库平数据库.sav”(数据来自2019年“山东大学与Washington University”国际合作项目。)1、回归说明表、回归说明表Va
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