
小编以前简单跟大家分享过方差分析。先来回顾一下概念:方差分析(ANOVA)又称“变异数分析”或“F检验”,是由罗纳德·费雪爵士发明的,用于两个及两个以上样本均数差别的显著性检验。但是对于方差分析更深层次的理解,很多刚接触的小白了解的还不是很多,所以小编今天就跟大家分享一篇文章:从协方差分析看回归与方差分析的联系,希望对大家有所帮助。
以下文章来源: 丁点帮你微信公众号
作者:丁点helper
无论是单因素还是双因素方差分析,我们可以发现,它们都有一些共性,比如研究的因变量(如前文的硒含量、满意度得分),都是定量变量;而自变量,即分组变量(如地区、教育程度、性别)都是定性变量。
现在我们将前文“满意度得分的例子”继续延伸:除了我们关注的“教育程度”和“性别”外,还有其他变量会影响人们对生活的满意度得分吗?
当然有,比如收入水平!
很显然,一个人的工资多少完全可能直接决定他目前对生活的满意度。因此,倘若我们忽视了调查对象的收入情况,仅研究教育程度和性别的影响,这样就可能造成结果产生偏移,也就是说可能本来没意义的结果变成了有意义,从而得出误导性的判断。
因此,在这种情况下,“收入”这个变量就被称为“协变量”,可以记为“Z”。纳入协变量的方差分析,即称协方差分析。
一般而言,进行协方差分析的协变量为“定量变量”,比如本例中的“人均月收入”,它一般不是研究者重点研究的变量(本例中重点研究的是教育程度和性别),但因为它会对分析结果造成干扰,因此在分析过程中必须要将其纳入。
所以,协方差分析仍然是建立在方差分析这个基本框架之上的,其思想与单因素以及双因素方差分析区别也不大,并且在进行分析前数据需要满足的条件也都需要。
此外,因为加入了一个新的变量——协变量,所以也有些额外了条件需要满足。我们今天对这些条件做些概述。
1)变量的类型:一般而言,进行协方差分析,因变量是定量的连续变量(如本例的“满意度得分”);自变量是分类变量(可以加入多个自变量,如本例中的“教育程度”和“性别”);协变量是连续变量(如本例的“收入”)。
2)线性关系:原则上需要协变量与因变量存在线性关系。
3)平行性假设:分组变量的不同水平下,协变量与因变量的回归直线互相平行。
线性假设和平行性假设初次看起来可能比较难理解,但实际上就是为了排除所谓的交互作用。什么是交互作用呢?
比如我们想研究“教育程度”与“满意度得分”的关系,协变量是收入。在不考虑协变量时,发现随着教育程度的升高,人们的满意度得分也逐渐升高,比如教育上升一个等级(从“高中毕业”到“大学本科”,或者从“大学本科”升至“研究生及以上”),满意度得分都会增加5分。
现在加入“收入”这个协变量之后,发现随着教育程度升高,满意度得分也升高,但是不同的学历程度,其升高的幅度不一样。
比如,加入协变量之后,从“高中毕业”升至“大学本科”,满意度得分仍增加5分;但如果从“大学本科”升至“研究生及以上”,满意度得分仅仅增加3分。这个时候,我们就说收入与教育程度产生了交互作用。
产生了交互作用,也就意味着收入对生活满意度的影响会随着教育程度的变化而变化(注意这里的措辞,收入影响的是满意度和教育程度的相关关系,而不仅仅是其中某一个变量,这是理解交互作用的核心)
这句话也可以反过来说。教育程度对生活满意度的影响会随着人们收入不同而不同,用线性回归的术语来表示就是:不同的教育程度下,收入与满意度得分的回归直线斜率(β)不同,因此,它们就不会平行(两直线平行需要斜率相同)。
所以,想满足平行线假设,就需要协变量与自变量之间不存在交互作用,这个可以通过专门的检验方法来判断。
看到这里,你可能会疑惑,明明在讲方差分析,怎么扯到回归的内容了?
是的,方差分析和回归分析实际上可以看做是一回事儿,只是两者侧重点略有不同,前者主要是比较差异,后者主要是算影响的效应值(即回归系数β,这一点我们后面详述)。
一方面对于多因素或协方差分析的SPSS操作,我们称作“一般线性模型”;另外在进行回归分析之后软件也都会首先弹出一个方差分析的大表,检验整个回归模型是否有意义。
只不过我们在进行回归分析时,并没有严格区分自变量和协变量,而是将它们一股脑地全部纳入回归模型,然后筛选出最终有意义的变量。
因此,我们现在讲的方差分析,其实就是后续回归分析的一些特例,从回归的角度理解方差分析,相信你会看的更加明了!
回到我们今天的主题,除了上述三个条件,在进行协方差分析时也需要注意其他条件,比如常说的正态、独立、方差齐等,处理的方法也和普通的方差分析基本相同,暂不赘述。
数据分析咨询请扫描二维码
若不方便扫码,搜微信号:CDAshujufenxi
在神经网络模型设计中,“隐藏层层数” 是决定模型能力与效率的核心参数之一 —— 层数过少,模型可能 “欠拟合”(无法捕捉数据 ...
2025-10-14在数字化浪潮中,数据分析师已成为企业 “从数据中挖掘价值” 的核心角色 —— 他们既要能从海量数据中提取有效信息,又要能将分 ...
2025-10-14在企业数据驱动的实践中,“指标混乱” 是最常见的痛点:运营部门说 “复购率 15%”,产品部门说 “复购率 8%”,实则是两者对 ...
2025-10-14在手游行业,“次日留存率” 是衡量一款游戏生死的 “第一道关卡”—— 它不仅反映了玩家对游戏的初始接受度,更直接决定了后续 ...
2025-10-13分库分表,为何而生? 在信息技术发展的早期阶段,数据量相对较小,业务逻辑也较为简单,单库单表的数据库架构就能够满足大多数 ...
2025-10-13在企业数字化转型过程中,“数据孤岛” 是普遍面临的痛点:用户数据散落在 APP 日志、注册系统、客服记录中,订单数据分散在交易 ...
2025-10-13在数字化时代,用户的每一次行为 —— 从电商平台的 “浏览→加购→购买”,到视频 APP 的 “打开→搜索→观看→收藏”,再到银 ...
2025-10-11在机器学习建模流程中,“特征重要性分析” 是连接 “数据” 与 “业务” 的关键桥梁 —— 它不仅能帮我们筛选冗余特征、提升模 ...
2025-10-11在企业的数据体系中,未经分类的数据如同 “杂乱无章的仓库”—— 用户行为日志、订单记录、商品信息混杂存储,CDA(Certified D ...
2025-10-11在 SQL Server 数据库操作中,“数据类型转换” 是高频需求 —— 无论是将字符串格式的日期转为datetime用于筛选,还是将数值转 ...
2025-10-10在科研攻关、工业优化、产品开发中,正交试验(Orthogonal Experiment)因 “用少量试验覆盖多因素多水平组合” 的高效性,成为 ...
2025-10-10在企业数据量从 “GB 级” 迈向 “PB 级” 的过程中,“数据混乱” 的痛点逐渐从 “隐性问题” 变为 “显性瓶颈”:各部门数据口 ...
2025-10-10在深度学习中,“模型如何从错误中学习” 是最关键的问题 —— 而损失函数与反向传播正是回答这一问题的核心技术:损失函数负责 ...
2025-10-09本文将从 “检验本质” 切入,拆解两种方法的核心适用条件、场景边界与实战选择逻辑,结合医学、工业、教育领域的案例,让你明确 ...
2025-10-09在 CDA 数据分析师的日常工作中,常会遇到这样的困惑:某电商平台 11 月 GMV 同比增长 20%,但究竟是 “长期趋势自然增长”,还 ...
2025-10-09Pandas 选取特定值所在行:6 类核心方法与实战指南 在使用 pandas 处理结构化数据时,“选取特定值所在的行” 是最高频的操作之 ...
2025-09-30球面卷积神经网络(SCNN) 为解决这一痛点,球面卷积神经网络(Spherical Convolutional Neural Network, SCNN) 应运而生。它通 ...
2025-09-30在企业日常运营中,“未来会怎样” 是决策者最关心的问题 —— 电商平台想知道 “下月销量能否达标”,金融机构想预判 “下周股 ...
2025-09-30Excel 能做聚类分析吗?基础方法、进阶技巧与场景边界 在数据分析领域,聚类分析是 “无监督学习” 的核心技术 —— 无需预设分 ...
2025-09-29XGBoost 决策树:原理、优化与工业级实战指南 在机器学习领域,决策树因 “可解释性强、处理非线性关系能力突出” 成为基础模型 ...
2025-09-29