京公网安备 11010802034615号
经营许可证编号:京B2-20210330
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Python数据分析中,Pandas库的DataFrame是最核心、最常用的结构化数据表对象,类似于Excel的二维表格,具备规整的行列结构、字 ...
2026-09-07在数据分析、经营复盘、业绩预测与经济统计工作中,平均增速(平均增长率)是衡量数据长期变化趋势、业务发展快慢的核心指标。不 ...
2026-09-07 很多数据分析师精通Excel单元格操作,但当被问到“表结构数据的基本处理单位是什么”“字段和记录的本质区别”“为什么表结 ...
2026-09-07随着大数据技术的快速发展,商业竞争逐步从传统的经验式经营转变为数据驱动的精细化运营。海量的用户行为数据、交易数据、运营数 ...
2026-09-04CDA数据分析师 出品 作者:李诗怡 1. 波士顿矩阵(BCG Matrix) 定义: BCG于1970年提出的业务组合分析工具,以"市场增长率"(纵 ...
2026-09-04 数据分析师八成以上的时间在和数据表格打交道,但许多人拿到Excel后习惯性地先算、先分析,结果回头发现漏了一列关键数据, ...
2026-09-04数据透视表是Excel与Power BI中最核心的数据分析工具,具备快速汇总、维度拆分、动态筛选的能力,可高效完成数据归类与统计展示 ...
2026-09-03在Power BI数据分析可视化场景中,堆积柱状图+折线图是最常用的复合图表组合。堆积柱状图适合展示各细分维度当期数值、结构占比 ...
2026-09-03 很多数据分析师每天与Excel打交道,但当被问到“表格结构数据的基本处理单位是什么”“数据类型误判会引发哪些分析错误”“ ...
2026-09-03CDA数据分析师 出品 作者:李诗怡 一、8个核心数据清洗函数 1. TRIM:一键清除多余空格(最常用) 作用:仅保留文本中"单词/字 ...
2026-09-02数据分析的核心并非单纯操作工具、整理报表或绘制图表,而是依靠科学的思维逻辑挖掘数据价值、解释业务现象、指导经营决策。在完 ...
2026-09-02在社会经济、产业研究、区域治理与大数据实证分析中,面板数据是最具研究价值的数据类型。面板数据同时包含截面维度与时间维度信 ...
2026-09-02 很多数据分析师能熟练计算均值、标准差,但当被问到“如何用一张图让业务方3秒内看懂核心结论”“面对不同数据类型该怎么选 ...
2026-09-02在数据驱动决策的体系中,数据分析按照分析目的可分为描述性分析、诊断性分析、预测性分析与指导性分析四大类型。其中,诊断性分 ...
2026-09-01网络请求是Python爬虫开发、接口测试、数据拉取的核心基础功能,Python生态中主要依靠 urllib 和 requests 两大库实现HTTP请求操 ...
2026-09-01 很多数据分析师面对业务问题时,常常感到“知道要分析,却不知道用什么方法”。其实,数据分析并非无章可循——从三大基础范 ...
2026-09-01在数据库设计与业务数据维护中,自增ID是数据表最常用的主键字段,用于唯一标识每一条业务数据,正常状态下ID应保持连续递增。但 ...
2026-08-31在数理统计、数据分析、经济测算与日常量化评估中,平均值是刻画数据集中趋势、反映整体水平的基础核心指标。在实际应用中,最常 ...
2026-08-31在数据驱动的时代,数据分析早已不是“凭经验、靠感觉”的零散操作,而是一套具备固定逻辑、标准化流程的系统方法——这就是数据 ...
2026-08-31在大数据时代背景下,海量行业数据亟需通过专业化工具挖掘潜在价值,辅助企业业务决策、优化运营模式、规避经营风险。Python凭借 ...
2026-08-28