SPSS教程第八课:相关分析

2012-04-12 生物谷 生物谷

任何事物的存在都不是孤立的,而是相互联系、相互制约的。在医学领域中,身高与体重、体温与脉搏、年龄与血压等都存在一定的联系。说明客观事物相互间关系的密切程度并用适当的统计指标表示出来,这个过程就是相关分析。     值得注意,事物之间有相关,不一定是因果关系,也可能仅是伴随关系。但如果事物之间有因果关系,则两者必然相关。     SPS

任何事物的存在都不是孤立的,而是相互联系、相互制约的。在医学领域中,身高与体重、体温与脉搏、年龄与血压等都存在一定的联系。说明客观事物相互间关系的密切程度并用适当的统计指标表示出来,这个过程就是相关分析。

    值得注意,事物之间有相关,不一定是因果关系,也可能仅是伴随关系。但如果事物之间有因果关系,则两者必然相关。

    SPSS的相关分析是借助于Statistics(新版为analysis)菜单的Correlate选项完成的。 

第一节 Bivariate过程

 7.1.1 主要功能

    调用此过程可对变量进行相关关系的分析,计算有关的统计指标,以判断变量之间相互关系的密切程度。调用该过程命令时允许同时输入两变量或两个以上变量,但系统输出的是变量间两两相关的相关系数。

 

7.1.2 实例操作

     [7-1]某地区10名健康儿童头发和全血中的硒含量(1000ppm)如下,试作发硒与血硒的相关分析。

 

编号

发硒

血硒

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

74

66

88

69

91

73

66

96

58

73

13

10

13

11

16

9

7

14

5

10

 

7.1.2.1  数据准备

    激活数据管理窗口,定义变量名:发硒为X,血硒为Y,按顺序输入相应数值,建立数据库(图7.1)。

 

 

7.1.2.2  统计分析

    激活Statistics菜单选Correlate中的Bivariate...命令项,弹出Bivariate Correlation对话框(图7.2)。在对话框左侧的变量列表中选x、y,点击Ø钮使之进入Variables框;再在Correlation Coefficients框中选择相关系数的类型,共有三种:Pearson为通常所指的相关系数(r),Kendells tau-b为非参数资料的相关系数,Spearman为非正态分布资料的Pearson相关系数替代值,本例选用Pearson项;在Test of Significance框中可选相关系数的单侧(One-tailed)或双侧(Two-tailed)检验,本例选双侧检验。

  

    点击Options...钮弹出Bivariate Correlation:Options对话框(图7.3),可选有关统计项目。本例要求输出X、Y的均数与标准差以及XY交叉乘积的标准差与协方差,故选Means and standard deviations和Cross-product deviations and covariances项,而后点击Continue钮返回Bivariate Correlation对话框,再点击OK钮即可。

 

 

7.1.2.3  结果解释:

在结果输出窗口中将看到如下统计数据:变量X、Y的例数、均数与标准差,变量X、Y交叉乘积的例数、标准差与协方差;XY两两对应的相关系数及其双侧检验的概率,本例r = 0.8715,P = 0.001。

 

Variable      Cases         Mean            Std Dev

X               10        75.4000          12.2945

Y               10        10.8000           3.3267

 

Variables           Cases    Cross-Prod Dev   Variance-Covar

X        Y            10         320.8000          35.6444

 

               X          Y

X            1.0000      .8715

            (   10)    (   10)

            P= .       P= .001

Y             .8715     1.0000

            (   10)    (   10)

            P= .001    P= .

(Coefficient / (Cases) / 2-tailed Significance)

" . " is printed if a coefficient cannot be computed

 

 

第二节 Partial过程

 

7.2.1 主要功能

调用此过程可对变量进行偏相关分析。在偏相关分析中,系统可按用户的要求对两相关变量之外的某一或某些影响相关的其他变量进行控制,输出控制其他变量影响后的相关系数。

 

7.2.2 实例操作

    [例7-2]某地29名13岁男童身高(cm)、体重(kg)和肺活量(ml)的数据如下表, 试对该资料作控制体重影响作用的身高与肺活量相关分析。

 

编号

身高(cm)

体重(kg)

肺活量(ml)

编号

身高(cm)

体重(kg)

肺活量(ml)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

135.1

139.9

163.6

146.5

156.2

156.4

167.8

149.7

145.0

148.5

165.5

135.0

153.3

152.0

160.5

32.0

30.4

46.2

33.5

37.1

35.5

41.5

31.0

33.0

37.2

49.5

27.6

41.0

32.0

47.2

1750

2000

2750

2500

2750

2000

2750

1500

2500

2250

3000

1250

2750

1750

2250

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

153.0

147.6

157.5

155.1

160.5

143.0

149.4

160.8

159.0

158.2

150.0

144.5

154.6

156.5

47.2

40.5

43.3

44.7

37.5

31.5

33.9

40.4

38.5

37.5

36.0

34.7

39.5

32.0

1750

2000

2250

2750

2000

1750

2250

2750

2500

2000

1750

2250

2500

1750

 

7.2.2.1  数据准备

    激活数据管理窗口,定义变量名:身高为height,体重为weight,肺活量为vc,按顺序输入相应数值,建立数据库。

 

7.2.2.2  统计分析

  激活Statistics菜单选Correlate中的Partial...命令项,弹出Partial Correlations对话框(图7.4)。现欲在控制体重的影响下对变量身高与肺活量进行偏相关分析,故在对话框左侧的变量列表中选变量height、vc,点击Ø钮使之进入Variables框,选要控制的变量weight,点击Ø钮使之进入Controlling for框中, 在Test of Significance框中选双侧检验,然后点击OK钮即可。

  

7.2.2.3  结果解释

    在结果输出窗口中将看到如下统计数据:控制体重的影响后,身高与肺活量的相关系数为0.0926,经检验P = 0.639,故身高与肺活量的线性相关不存在。(如果不控制体重的影响,则身高与肺活量的相关系数为0.5884,P为0.001。在有控制的情况下,身高与肺活量的决定系数 = r2 = 0.00857,而无控制的身高与肺活量决定系数 = r2 = 0.34621,可见身高与肺活量的相关有33.764%是由体重协同作用而产生的。)

 

Controlling for..    WEIGHT

              HEIGHT         VC

HEIGHT        1.0000      .0926

             (    0)    (   26)

             P= .       P= .639

VC             .0926     1.0000

             (   26)    (    0)

             P= .639    P= .

 

(Coefficient / (D.F.) / 2-tailed Significance)

 

" . " is printed if a coefficient cannot be computed

 

 

如果控制变量改为身高,则得如下结果:体重与肺活量的相关系数为0.5528,经检验P = 0.002,故体重与肺活量的线性相关存在。可见,尽管肺活量与身高和体重均有关系,但如果仅仅研究其中一个变量与肺活量的相关关系时,体重的意义会更大。

 

Controlling for..    HEIGHT

                  VC     WEIGHT

VC            1.0000      .5528

             (    0)    (   26)

             P= .       P= .002

WEIGHT         .5528     1.0000

             (   26)    (    0)

             P= .002    P= .

 

(Coefficient / (D.F.) / 2-tailed Significance)

 

" . " is printed if a coefficient cannot be computed

 

 第三节 Distances过程

 

7.3.1 主要功能

    调用此过程可对变量内部各观察单位间的数值进行距离相关分析,以考察相互间的接近程度;也可对变量间进行距离相关分析,常用于考察预测值对实际值的拟合优度。

  

7.3.2 实例操作

    [例7-3]某医师对10份标准血红蛋白样品作三次平行检测,结果如下,问检测结果是否一致?

 

样品号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

第一次

第二次

第三次

12.36

12.40

12.18

12.14

12.20

12.22

12.31

12.28

12.35

12.32

12.25

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