因素分析问题幻灯片.ppt
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1、因素分析问题因素分析问题第1页,共78页,编辑于2022年,星期五因素分析因素分析2 2問題問題轉軸後因素負荷量矩陣轉軸後因素負荷量矩陣變數名稱變數名稱因素命名因素命名7.7.強調成長強調成長/追求穩定追求穩定成長進取導向成長進取導向8.8.強調團隊效率強調團隊效率/強調團隊和諧強調團隊和諧1.1.勇於冒勇於冒/險趨於保守險趨於保守3.3.勇於創新勇於創新/傳統守成傳統守成9.9.決策反應靈敏決策反應靈敏/決策反應緩慢決策反應緩慢6.6.強調能力強調能力/強調年資強調年資4.4.權力下授權力下授/權力集中權力集中授權協調導向授權協調導向2.2.共識決策共識決策/個人決策個人決策10.10.強調
2、社會責任強調社會責任/強調利潤最大化強調利潤最大化5.5.長期導向長期導向/短期導向短期導向11.11.強調正式溝通強調正式溝通/強調非正式溝通強調非正式溝通第2页,共78页,编辑于2022年,星期五因素分析因素分析3 3因素分析概述因素分析概述1(Factor Analysis)l l因素分析因素分析(Factor Analysis)起源於心理學起源於心理學起源於心理學起源於心理學(約在約在19041904年年),因為在心理學研究領域常遇到一些如智力、,因為在心理學研究領域常遇到一些如智力、,因為在心理學研究領域常遇到一些如智力、,因為在心理學研究領域常遇到一些如智力、道德、操守等道德、操守
3、等道德、操守等道德、操守等不能直接測量的因素不能直接測量的因素,而事實上我們,而事實上我們,而事實上我們,而事實上我們對這些觀念也相當模糊,希望對這些觀念也相當模糊,希望對這些觀念也相當模糊,希望對這些觀念也相當模糊,希望經由可測量的變數訂經由可測量的變數訂定出這些因素定出這些因素。l l因素分析也是研究因素分析也是研究因素分析也是研究因素分析也是研究一份測驗一份測驗建構效度建構效度建構效度建構效度(Construct Validity)最有效的方法之一最有效的方法之一,藉由因素的發現,藉由因素的發現,可確定心理學上一些特質觀念的結構成份,更可可確定心理學上一些特質觀念的結構成份,更可因此而得
4、知測驗中有效的測量因素是那些。因此而得知測驗中有效的測量因素是那些。第3页,共78页,编辑于2022年,星期五因素分析因素分析4 4因素分析概述因素分析概述2(Factor Analysis)l l將為數將為數眾多的眾多的變數變數濃縮濃縮成為成為少數幾個有意義少數幾個有意義因素因素,而又能,而又能保存住原有資料結構所提供的保存住原有資料結構所提供的大部分資訊大部分資訊。l l因素分析是想以因素分析是想以少數幾個因素少數幾個因素來來解釋一群相解釋一群相互之間有關係存在的變數互之間有關係存在的變數之數學模式。之數學模式。第4页,共78页,编辑于2022年,星期五因素分析因素分析5 5類型類型l l
5、探索性因素分析探索性因素分析l l用來試探、描述、分類和分析正在研究中的社會及用來試探、描述、分類和分析正在研究中的社會及行為科學。通常行為科學。通常研究者對其所編製的測驗或量表到研究者對其所編製的測驗或量表到底能夠測出那幾個因素仍不清楚底能夠測出那幾個因素仍不清楚,沒有預先提出它沒有預先提出它們可測出幾個共同素之研究假設們可測出幾個共同素之研究假設。l l驗証性因素分析驗証性因素分析l l在觀察變數在觀察變數(X1X2X m)與所萃取之潛在因素與所萃取之潛在因素(Y1Y2Yj)有一定理論架構之前提有一定理論架構之前提下,為下,為驗證理論驗證理論架構與實際資料之相容性架構與實際資料之相容性,所
6、進行之因素分析。,所進行之因素分析。l l例如例如,現金應收帳款、短期投資,現金應收帳款、短期投資 屬於流動資產屬於流動資產;人格特質之五大模式人格特質之五大模式。第5页,共78页,编辑于2022年,星期五因素分析因素分析6 6用途用途l l解開多變量資料中解開多變量資料中解開多變量資料中解開多變量資料中各變數間複雜的組合型式各變數間複雜的組合型式。l l進行進行探索性的研究探索性的研究探索性的研究探索性的研究,以,以找出潛在的特徵找出潛在的特徵,供未來實驗,供未來實驗,供未來實驗,供未來實驗之用。之用。之用。之用。l l發展變數間的實證類型。發展變數間的實證類型。l l減少多變量資料的維數減
7、少多變量資料的維數減少多變量資料的維數減少多變量資料的維數。l l發展一種發展一種發展一種發展一種資料庫單維指數資料庫單維指數資料庫單維指數資料庫單維指數,以便將,以便將,以便將,以便將受試對象作差異最受試對象作差異最大化的區隔大化的區隔。l l檢定某些檢定某些檢定某些檢定某些變數間的假設關係變數間的假設關係變數間的假設關係變數間的假設關係。l l將預測變數加以轉換,使其將預測變數加以轉換,使其結構單純化結構單純化後,再應用某後,再應用某些技術加以處理。些技術加以處理。l l將將知覺知覺與與偏好資料偏好資料偏好資料偏好資料尺度化尺度化尺度化尺度化,並展現一空間中。,並展現一空間中。,並展現一空
8、間中。,並展現一空間中。第6页,共78页,编辑于2022年,星期五因素分析因素分析7 7因素分析之假設因素分析之假設l l樣本單位在某一變數上的分數,由樣本單位在某一變數上的分數,由共同因素共同因素共同因素共同因素(common factor,Fi)與與與與獨特因素獨特因素獨特因素獨特因素(unique factor(unique factor,Ui)所組成。所組成。l l共同因素:各變數共有的成份。共同因素:各變數共有的成份。共同因素:各變數共有的成份。共同因素:各變數共有的成份。l l獨特因素:每個變數所獨有的成份。獨特因素:每個變數所獨有的成份。獨特因素:每個變數所獨有的成份。獨特因素:
9、每個變數所獨有的成份。l l獨特因素有二個假設獨特因素有二個假設l l所有獨特因素彼此沒有相關所有獨特因素彼此沒有相關所有獨特因素彼此沒有相關所有獨特因素彼此沒有相關l l所有獨特因素和所有共同因素間也沒有相關所有獨特因素和所有共同因素間也沒有相關所有獨特因素和所有共同因素間也沒有相關所有獨特因素和所有共同因素間也沒有相關l l例如例如l l游泳、爬山游泳、爬山游泳、爬山游泳、爬山共同因素共同因素共同因素共同因素戶外活動戶外活動戶外活動戶外活動l l象棋、橋牌象棋、橋牌象棋、橋牌象棋、橋牌共同因素共同因素共同因素共同因素益智活動益智活動益智活動益智活動第7页,共78页,编辑于2022年,星期五
10、因素分析因素分析8 8理論架構理論架構1Zji=aj1F1i+aj2F2i+ajpFpi+ajkFki+djUjiZji:第:第i個樣本單位在第個樣本單位在第j個變數的分數個變數的分數Fpi:第:第i個樣本單位在第個樣本單位在第p個共同因素之分數個共同因素之分數Uji:第:第i單位在第單位在第j個變數的獨特因素之分數個變數的獨特因素之分數ajp:為為因素權重因素權重(factor weight),用以表示第用以表示第p個共同因素對第個共同因素對第j個變數之個變數之變異數的貢獻變異數的貢獻,又稱為又稱為組型負荷量組型負荷量(pattern loading)dj:第第j個變數之獨特因素的權重個變數
11、之獨特因素的權重Ps.Z、F、U均為標準化之分數均為標準化之分數(平均數為平均數為0,標準差為標準差為1)第8页,共78页,编辑于2022年,星期五因素分析因素分析9 9理論架構理論架構22j:第:第j個變數之變異數個變數之變異數h2j:變數:變數j之之共同性共同性(所有共同因素解釋變數所有共同因素解釋變數j之之變異的能力變異的能力)d2j:變數:變數j的的獨特性獨特性(變數變數j的獨特因素所解釋的的獨特因素所解釋的變異數部份變異數部份)l若若共同因素之間沒有相關存在共同因素之間沒有相關存在,則,則共同性共同性(hj2)為為 hj2=aj12+aj22+ajk2j=1=hj+dj222=第9页
12、,共78页,编辑于2022年,星期五因素分析因素分析1010理論架構理論架構3l結構負荷量結構負荷量:各因素和變數間之相關係數各因素和變數間之相關係數l組型負荷量或結構負荷量組型負荷量或結構負荷量一般均稱為一般均稱為因素負荷因素負荷量量rZjFp=ZjiFpiin第10页,共78页,编辑于2022年,星期五因素分析因素分析1111主成份分析主成份分析(Principal Component Analysis)l l假設各假設各共同因素間彼此均無關聯共同因素間彼此均無關聯,即,即相關係相關係數為零數為零,也,也不考慮變數分數中的獨特因素不考慮變數分數中的獨特因素。(共同性為共同性為1)Zji=a
13、j1F1i+aj2F2i+ajkFkirZjFp=ajp變數變數j與因素與因素p之結構負荷量等之結構負荷量等於該變數在第於該變數在第p個因素上之組型個因素上之組型負荷量負荷量j=hj=aj1+aj2+ajk=122222第11页,共78页,编辑于2022年,星期五因素分析因素分析1212主成份分析主成份分析時時結構負荷量結構負荷量=組型組型負荷量負荷量之證明之證明(以矩陣代數表示以矩陣代數表示)1l設有設有n個樣本個樣本,m個變數個變數,k個共同因素個共同因素:第12页,共78页,编辑于2022年,星期五因素分析因素分析1313主成份分析主成份分析時時結構負荷量結構負荷量=組型組型負荷量負荷量
14、之證明之證明(以矩陣代數表示以矩陣代數表示)2l設有設有n個樣本,個樣本,m個變數,個變數,k個共同因素個共同因素:Z=MF/U=(A/D)F/UZ=AF+DU若不考慮獨特因素:若不考慮獨特因素:Z=AF令因素結構為令因素結構為S:第13页,共78页,编辑于2022年,星期五因素分析因素分析1414主成份分析主成份分析時時結構負荷量結構負荷量=組型負組型負荷量荷量之證明之證明(以矩陣代數表示以矩陣代數表示)3l將將Z=AF等號兩邊同乘等號兩邊同乘F/n,則,則ZF/n=A(FF/n)l因為因為FZ/n=S而而FF/n=I所以所以lS=A第14页,共78页,编辑于2022年,星期五因素分析因素分
15、析1515樣本大小的原則樣本大小的原則l l樣本樣本最好應有最好應有100個或以上個或以上的觀察值,通常的觀察值,通常不要少於不要少於50個觀察值。個觀察值。l l一般原則是要求一般原則是要求樣本數目樣本數目至少至少要有變數個數要有變數個數的的五倍五倍,能有,能有一比十的比例一比十的比例是較可被接受的是較可被接受的,有些研究甚至建議觀察值個數為變數個數的有些研究甚至建議觀察值個數為變數個數的二十倍二十倍。第15页,共78页,编辑于2022年,星期五因素分析因素分析1616探索性探索性研究之因素分析的研究之因素分析的步驟步驟l l1、決定應否進行因素分析以減少原始的空、決定應否進行因素分析以減少
16、原始的空間間l l2、估計共同性、估計共同性l l3、抽取共同因素、抽取共同因素l l4、決定需要抽取之共同因素的數目、決定需要抽取之共同因素的數目l l5、因素轉軸、因素轉軸l l6、解釋共同因素代表的意義或分析結果、解釋共同因素代表的意義或分析結果第16页,共78页,编辑于2022年,星期五因素分析因素分析1717 1、決定是否適合做因素分析決定是否適合做因素分析1l l在進行因素分析尋求較少之因素來代表較多之變在進行因素分析尋求較少之因素來代表較多之變數之前,數之前,應先確定各變數分數間具有共同變應先確定各變數分數間具有共同變異之存在異之存在,如此才值得作因素分析。,如此才值得作因素分析
17、。l l檢視資料的檢視資料的相關係數矩陣相關係數矩陣,相關係數須顯著的相關係數須顯著的大於大於0.3。第17页,共78页,编辑于2022年,星期五因素分析因素分析1818 1、決定是否適合做因素分析決定是否適合做因素分析2l l檢驗相關係數是否適當的方法:檢驗相關係數是否適當的方法:1.KMO取樣適當性量數 (Kaiser-Meyer-Olkin measure of sampling adequacy)(Kaiser-Meyer-Olkin measure of sampling adequacy)KMOKMO值值愈愈大大時時,表表示示變變數數間間的的共共同同因因素素愈愈多多,愈愈適適合合進
18、進行行因因素素分分析析,其其值值等等於於1 1 時時,表表示示每每一一變變數數均均可可被被其其他他變變數數完完全全的的預預測測。其準則如下其準則如下:2.Bartletts test of sphericity(球形考驗):Bartlett Bartlett 球球形形考考驗驗,若若顯顯著著,表表示示母母體體相相關關矩矩陣陣間間有有共共同同因因素存在,適合進行因素分析。素存在,適合進行因素分析。KMOKMO值值0.90.9以上以上0.80.8以上以上0.70.7以上以上0.60.6以上以上0.50.5以上以上0.50.5以下以下FAFA適合性適合性極適合極適合適合適合尚可尚可勉強可勉強可不適合不
19、適合非常不適合非常不適合第18页,共78页,编辑于2022年,星期五因素分析因素分析1919變數間具有共變異之檢定變數間具有共變異之檢定巴氏的球形檢定巴氏的球形檢定(M.Bartletts sphericity test)1H0:|Rp|=1(單元矩陣的行列式單元矩陣的行列式=1)H1:|Rp|1l設設Rp為母體的相關矩陣為母體的相關矩陣、R為樣本的相關矩陣為樣本的相關矩陣、n為樣本數為樣本數、m為變數的數目為變數的數目,若母體包含,若母體包含m 個彼此不相關聯的變數則母體相關矩陣將是個彼此不相關聯的變數則母體相關矩陣將是一一單元矩陣單元矩陣。第19页,共78页,编辑于2022年,星期五因素分
20、析因素分析2020變數間具有共變異之檢定變數間具有共變異之檢定巴氏的球形檢定巴氏的球形檢定(M.Bartletts spherieity test)2l l巴氏的球形檢定的統計值為:巴氏的球形檢定的統計值為:l l以樣本資料計算而得之卡方值與表列之卡以樣本資料計算而得之卡方值與表列之卡方值在方值在0.5(m2-m)之自由度之自由度及選定之及選定之顯著水顯著水準準()下相比較,如計算之卡方下相比較,如計算之卡方值小於表列小於表列之卡方之卡方值,則該群資料為不相關之元素則該群資料為不相關之元素,無進行因素分析之必要;無進行因素分析之必要;如果計算之卡方如果計算之卡方值超過表列之卡方超過表列之卡方值
21、,則可進一步作因素則可進一步作因素分析分析。第20页,共78页,编辑于2022年,星期五因素分析因素分析2121相關矩陣與共同性相關矩陣與共同性1l l相關係數矩陣相關係數矩陣對角線上之數值乃是各變數標對角線上之數值乃是各變數標準化分數之變異數準化分數之變異數,其值均為其值均為1。l l在尋找一組變數的共同因素時在尋找一組變數的共同因素時,衡量誤差衡量誤差和和各變數之各變數之獨特因素獨特因素都可能發生干擾作用都可能發生干擾作用,故故在在進行因素分析前進行因素分析前,宜先估計出這些不是由宜先估計出這些不是由共同因素所造成的變異共同因素所造成的變異,然後將之從相關係然後將之從相關係數矩陣中予以消除
22、數矩陣中予以消除。第21页,共78页,编辑于2022年,星期五因素分析因素分析2222相關矩陣與共同性相關矩陣與共同性2第22页,共78页,编辑于2022年,星期五因素分析因素分析23232、共同性之估計、共同性之估計1h2jl l最高相關係數法最高相關係數法l l某一變數在某一變數在相關矩陣相關矩陣中與其他變數中與其他變數最大之相關最大之相關係數係數作為作為共同性共同性。l l有高估之危險。有高估之危險。l l複相關係數平方法複相關係數平方法(Squared Multiple Correlation,SMC)l l以一組變數中以一組變數中某一變數作為準則變數某一變數作為準則變數與與其他變其他
23、變數作為預測變數數作為預測變數之之複相關係數的平方複相關係數的平方(判定係數判定係數),作為此一變數之,作為此一變數之共同性共同性。l l優點優點:被估計之變數與其他變數之關係都已考:被估計之變數與其他變數之關係都已考慮在內慮在內。l l為共同性估計值之下限。為共同性估計值之下限。第23页,共78页,编辑于2022年,星期五因素分析因素分析24242、共同性之估計、共同性之估計2h2jl l反覆因素抽取法反覆因素抽取法(Refactoring Method)l l先利用最高相關係數法或先利用最高相關係數法或SMC法法估計之共同性估計之共同性進行進行因素萃取因素萃取。l l根據共同因素求得各根據
24、共同因素求得各變數之共同性變數之共同性。l l若有差異,利用第二次所得之共同性進行若有差異,利用第二次所得之共同性進行因素因素萃取萃取。l l直到連續直到連續兩次的共同性估計值沒有差異為止兩次的共同性估計值沒有差異為止。l l 理論上最接近真正的共同性理論上最接近真正的共同性。第24页,共78页,编辑于2022年,星期五因素分析因素分析25252、共同性之估計、共同性之估計3h2jl l變數的數目變數的數目在在30個以上個以上時,上述三種估計時,上述三種估計方法所得的方法所得的共同性很接近共同性很接近。若變數在。若變數在30個個以下以下,則,則反覆因素抽取法的效果反覆因素抽取法的效果最好,最好
25、,SMC次之次之,最高相關係數法較差最高相關係數法較差。第25页,共78页,编辑于2022年,星期五因素分析因素分析26263、共同因素之抽取、共同因素之抽取l l探索性因素分析探索性因素分析l l主軸法主軸法(method of principal)l l重心法重心法(Centroid method of factoring)l l驗證性因素分驗證性因素分 l l驗證性最大概率法驗證性最大概率法(confirmatory maximum likelihood factor analysis)l l多群體分析法多群體分析法(multiple group analysis)第26页,共78页,编
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