線性相關與直線迴歸 基本概念 線性相關:兩個連續變項的共變關係,且有線性關係。所謂 的線性關係乃指兩個變項的關係可以被一條最具 代表性的直線來加以表達。通常該種關係可以用 兩個變項的散佈圖加以表示。 直線迴歸:當兩個變項具有線性關係時,除了可以相關表示 其關係強度與方向外,還可建立一條代表線,並 以Y=bx+a的迴歸方程式加以表示變項間的特定關 係。研究者可透過該方程式帶入特定的X值,求得 Y的預測值,即稱之為直線迴歸。 例如:身高和體重的關係。
散佈圖
線性相關----Pearson 積差相關 當從散佈圖初步判斷兩個變項的關係後,必須進一步建立一套統計檢驗模式來進行精確的分析,以確立兩變項間關係的強度與方向。這種描述兩變項間關係情形的量數稱之為相關係數(coefficient of correlation)。當兩變項都為連續變項且具有線性關係時,常以Pearson積差相關所求得的係數作為兩者關係的指標。 定義公式:
線性相關----Pearson 積差相關 相關的類型 完全正相關 正相關 零相關 負相關 完全負相關
Select Correlation coefficient 線性相關----Pearson 積差相關 適用時機:兩個連續變項 執行步驟 Analyze Correlate Bivariate Select Variables Select Correlation coefficient Press Options and select statistics Ok
線性相關----Pearson 積差相關舉例 問題:某研究者想瞭解高中成績與大學聯考成績的關係,蒐集十位學生的資料如下表。試問高中成績與大學聯考成績是否具有正相關? 學生 A B C D E F G H I J 高中成績 11 10 6 5 3 7 3 8 9 2 聯考成績 12 9 9 7 5 5 6 6 10 3
迴歸分析的思考流程
直線迴歸(Linear Regression) 迴歸方程式:Y=bx+a b:斜率 a:截距 三種類型的迴歸方程式 1. 原始分數式的迴歸方程式 2. 離差分數式的迴歸方程式 3. 標準分數式的迴歸方程式
直線迴歸----簡單迴歸 適用時機:兩個連續變項且其中一個為自變 項,另一個為依變項 執行步驟: Analyze Regression Linear Select Dependent and Independent Variable Press Statistics and Select Statistics Ok
直線迴歸----簡單迴歸舉例 學生 A B C D E F G H I J 問題:某研究者已知高中成績與大學聯考成績具有正相關。蒐集十位學生的資料如下表。試問以下列原始分數所建立的迴歸方程式為何?若現今某位高三學生的高中成績為10分,以上述所建立的方程式預測其大學聯考成績應為幾分? 學生 A B C D E F G H I J 高中成績 11 10 6 5 3 7 3 8 9 2 聯考成績 12 9 9 7 5 5 6 6 10 3
多元迴歸 適用時機 以三個自變項(X1、X2、X3)和一個自變項(Y)所建立的迴歸方程式如下: 以多個自變項(預測變項)去預測或說明對於依變項(效標變項)的影響。 以三個自變項(X1、X2、X3)和一個自變項(Y)所建立的迴歸方程式如下:
多元迴歸分析的基本假設 固定的自變項(fixed variable) 線性關係(linear relationship) 常態性(normality) 誤差獨立性(error independence) 誤差等分散性(error homoscedasticity) 無多元共線性 ( non-collinearity) P.S. 影響多元迴歸預測變項預測力的因素 多元共線性(multi-collinearity) 自變項之間的相關太高(線性相依) P.S. 有關多元共線性診斷及解決方法: 參考MONTGOMERY D. C., & Peck E. A. (1982). Introduction to linear regression analysis.
多元迴歸分析的自變項輸入模式 同時分析法(simultaneous multiple regression) 強迫進入法(enter) 強制淘汰法(remove) 逐步分析法(stepwise multiple regression) 順向進入法(forward) 反向淘汰法(backward) 逐步分析法(stepwise) 階層分析法(hierarchical multiple regression)
直線迴歸----多元迴歸 適用時機:兩個以上(含兩個)自變項預測一個依變項。 SPSS執行步驟: Analyze Regression Linear Choose Method Select Dependent and Independent Variable Press Statistics and Select Statistics Ok
多元迴歸舉例 某研究者想根據國中三年級學生的學科成就測驗(X1)、智力測驗(X2)、創造力測驗(X3)、學習態度測驗(X4)、和焦慮測驗(X5)等五項分數,來預測大學指定考試平均成績(Y)。試以α=.05,考驗迴歸係數的顯著性,以及預測用的迴歸方程式。
作業5-Pearson’s correlation and Regression Step1 Download hsb500.sav from shared folder Step2 Test the correlation between MATHACH and VISUAL. Test dependent variable: MATHACH (數學成就測驗) with predict variables: VISUAL(視知覺測驗). Step3 Print out the result and explain it. Step4 Build up the regression equation (including raw and standard equation).