SPSS 10.0高级教程十二：多元线性回归与曲线拟合

§10.1　Linear过程

10.1.1 简单操作入门

调用此过程可完成二元或多元的线性回归分析。在多元线性回归分析中，用户还可根据需要，选用不同筛选自变量的方法（如：逐步法、向前法、向后法，等）。

例10.1：请分析在数据集Fat surfactant.sav中变量fat对变量spovl的大小有无影响？

显然，在这里spovl是连续性变量，而fat是分类变量，我们可用用单因素方差分析来解决这个问题。但此处我们要采用和方差分析等价的分析方法--回归分析来解决它。

回归分析和方差分析都可以被归入广义线性模型中，因此他们在模型的定义、计算方法等许多方面都非常近似，下面大家很快就会看到。

这里spovl是模型中的因变量，根据回归模型的要求，它必须是正态分布的变量才可以，我们可以用直方图来大致看一下，可以看到基本服从正态，因此不再检验其正态性，继续往下做。

10.1.1.1 界面详解

在菜单中选择Regression==>liner，系统弹出线性回归对话框如下：

除了大家熟悉的内容以外，里面还出现了一些特色菜，让我们来一一品尝。

【Dependent框】

用于选入回归分析的应变量。

【Block按钮组】

由Previous和Next两个按钮组成，用于将下面Independent框中选入的自变量分组。由于多元回归分析中自变量的选入方式有前进、后退、逐步等方法，如果对不同的自变量选入的方法不同，则用该按钮组将自变量分组选入即可。下面的例子会讲解其用法。

【Independent框】

用于选入回归分析的自变量。

【Method下拉列表】

用于选择对自变量的选入方法，有Enter（强行进入法）、Stepwise（逐步法）、Remove（强制剔除法）、Backward（向后法）、Forward（向前法）五种。该选项对当前Independent框中的所有变量均有效。

【Selection Variable框】

选入一个筛选变量，并利用右侧的Rules钮建立一个选择条件，这样，只有满足该条件的记录才会进入回归分析。

【Case Labels框】

选择一个变量，他的取值将作为每条记录的标签。最典型的情况是使用记录ID号的变量。

【WLS>>钮】

可利用该按钮进行权重最小二乘法的回归分析。单击该按钮会扩展当前对话框，出现WLS Weight框，在该框内选入权重变量即可。

【Statistics钮】

弹出Statistics对话框，用于选择所需要的描述统计量。有如下选项：

• Regression Coefficients复选框组：定义回归系数的输出情况，选中Estimates可输出回归系数B及其标准误，t值和p值，还有标准化的回归系数beta；选中Confidence intervals则输出每个回归系数的95%可信区间；选中covariance matrix则会输出各个自变量的相关矩阵和方差、协方差矩阵。以上选项默认只选中Estimates。
• Residuals复选框组：用于选择输出残差诊断的信息，可选的有Durbin-Watson残差序列相关性检验、超出规定的n倍标准误的残差列表。
• Model fit复选框：模型拟合过程中进入、退出的变量的列表，以及一些有关拟合优度的检验：，R，R2和调整的R2, 标准误及方差分析表。
• R squared change复选框：显示模型拟合过程中R2、F值和p值的改变情况。
• Descriptives复选框：提供一些变量描述，如有效例数、均数、标准差等，同时还给出一个自变量间的相关矩阵。
• Part and partial correlations复选框：显示自变量间的相关、部分相关和偏相关系数。
• Collinearity diagnostics复选框：给出一些用于共线性诊断的统计量，如特征根（Eigenvalues）、方差膨胀因子(VIF)等。

以上各项在默认情况下只有Estimates和Model fit复选框被选中。

【Plot钮】

弹出Plot对话框，用于选择需要绘制的回归分析诊断或预测图。可绘制的有标准化残差的直方图和正态分布图，应变量、预测值和各自变量残差间两两的散点图等。

【Save钮】

许多时候我们需要将回归分析的结果存储起来，然后用得到的残差、预测值等做进一步的分析，Save钮就是用来存储中间结果的。可以存储的有：预测值系列、残差系列、距离（Distances）系列、预测值可信区间系列、波动统计量系列。下方的按钮可以让我们选择将这些新变量存储到一个新的SPSS数据文件或XML中。

【Options钮】

设置回归分析的一些选项，有：

• Stepping Method Criteria单选钮组：设置纳入和排除标准，可按P值或F值来设置。

• Include constant in equation复选框：用于决定是否在模型中包括常数项，默认选中。

• Missing Values单选钮组：用于选择对缺失值的处理方式，可以是不分析任一选入的变量有缺失值的记录（Exclude cases listwise）而无论该缺失变量最终是否进入模型；不分析具体进入某变量时有缺失值的记录（Exclude cases pairwise）；将缺失值用该变量的均数代替（Replace with mean）。

10.1.1.2 输出结果解释

根据题目的要求，我们只需要在Dependent框中选入spovl，Independent框中选入fat即可，其他的选项一律不管。单击OK后，系统很快给出如下结果：

Regression

这里的表格是拟合过程中变量进入/退出模型的情况记录，由于我们只引入了一个自变量，所以只出现了一个模型1（在多元回归中就会依次出现多个回归模型），该模型中fat为进入的变量，没有移出的变量，具体的进入/退出方法为enter。

上表为所拟合模型的情况简报，显示在模型1中相关系数R为0.578，而决定系数R²为0.334，校正的决定系数为0.307。

这是所用模型的检验结果，可以看到这就是一个标准的方差分析表！有兴趣的读者可以自己用方差分析模型做一下，就会发现出了最左侧的一列名字不太一样外，其他的各个参数值都是相同的。从上表可见所用的回归模型F值为12.059，P值为0.002，因此我们用的这个回归模型是有统计学意义的，可以继续看下面系数分别检验的结果。

由于这里我们所用的回归模型只有一个自变量，因此模型的检验就等价与系数的检验，在多元回归中这两者是不同的。

上表给出了包括常数项在内的所有系数的检验结果，用的是t检验，同时还会给出标化/未标化系数。可见常数项和fat都是有统计学意义的，上表的内容如果翻译成中文则如下所示：

10.1.2 复杂实例操作

10.1.2.1 分析实例

例10.2：请分析在数据集plastic.sav中变量extrusn、additive、gloss和opacity对变量tear_res的大小有无影响？已知extrusn对tear_res的大小有影响。

显然，这里是一个多元回归，由于除了extrusn确有影响以外，我们不知道另三个变量有无影响，因此这里我们将extrusn放在第一个block，进入方法为enter（我们有把握extrusn一定有统计学意义）；另三个变量放在第二个block，进入方法为stepwise（让软件自动选择判断），操作如下：

1. Analyze==>Regression==>Liner

2. Dependent框：选入tear_res

3. Independent框：选入extrusn；单击next钮

4. Independent框：选入additive、gloss和opacity；Method列表框：选择stepwise

5. 单击OK钮