1.因子分析法基本原理
在 某一个 行 分析 , 采集大量多 量的数据能 我 的研究分析提供更 丰富的信息和增加分析的精确度。
然而, 种方法不 需要巨大的工
作量,并且可能会因 量之 存在相关性而增加了我 研究 的复 性。
因子分析法就是从研究 量内部相关的依 关系出 , 把一些具有 复 关系的 量 少数几个 合因子的一种多 量 分析方法。
我 就可以 原始的数据 行分 并,将相关比 密切的 量分 , 出多个 合指 ,
些 合指 互不相关, 即它 所 合的信息互相不重叠。
些 合指 就称 因子或公共因子。
因子分析法的基本思想是将 量 行分 , 将相关性 高, 即 系比 密的分在同一 中, 而不同 量之 的相关性 低, 那么每一 量 上就代表了一个基本 构, 即公共因子。
于所研究的 就是 用最少个数的不可 的所 公共因子的 性函数与特殊因子之和来描述原来 的每一分
量。
,就能相 容易地以 少的几个因子反映原 料的大部分信息, 从而达到 数据,以小 大,抓住 本 和核心的目的。
因子分析法的核心是 若干 合指 行因子分析并提取公共因子, 再以每个因子的方差 献率作 数与 因子的得分乘数之和构造得分函数。
因子分析法的数学表示 矩 : X AF B ,即 :
x 1 11 f
1 1
2 f
2 1
3 f
3 1k f
k 1 x 2 21 f 1
22 f 2
23 f 3
2 k f
k
2
x 3
31 f
1
32 f
2
33 f
3
3k f
k
3
(k ≤p)⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (1 式)
x
p p1 f
1
p 2 f
2
p 3 f
3
pk f
k
p
模型中,向量 X x 1, x 2 , x 3 , , x p 是可 随机向量,即原始 量。
F f 1 , f 2, f 3 , , f k 是X x 1, x 2 , x 3, , x p 的公共因子,即各个原 量的表达式中
共同出 的因子, 是相互独立的不可 的理 量。
公共因子的具体含 必 合 研究 来
界定。
A ij 是公共因子 F f 1, f 2 , f 3, , f k 的系数,称 因子 荷矩 ,
ij (i=1,2,.....,p;j=1,2,....,k)称 因子 荷,是第 i 个原有 量在第 j 个
因子上的 荷,或可将
ij 看作第 i 个 量在第 j 公共因子上的 重。
ij 是
x i 与 f j
的协方差,也是 x i 与 f j 的相关系数,表示 x i 对 f j 的依赖程度或相关程度。
ij 的绝
对值越 大, 表明 公共 因子 f j 对于 x i 的 载荷 量越大。
B
1, 2 , 3 ,
,
p
是
X x 1 , x 2 , x 3, , x p 的特殊因子, 是不能被前 k 个公共因子包含的部分, 这种因子也
是不可观测的。
各特殊因子之间以及特殊因子与所有公共因子之间都是相互独立的。
2.模型的统计意义
因子载荷矩阵 A 中有两个统计量对因子分析结果的经济解释十分重要,即变
量共同度和公共因子的方差贡献。
(1)变量共同度的统计意义
k
变量共同度是因子载荷矩阵 A 的第 i 行的元素的平方和。
记为:h i 2
ij
2
(其
j 1
中: i=1,2,...,p
)。
它衡量全部公共因子对 x i 的方差所做出的贡献,反映全部公共因子对变量
x i 的影响。
h i 2 越大,表明 X 对于 F 每一分量的依赖程度大。
对1式两边取方差,得:
k
p
Var ( x i )
2
2
2
Var ( i )
2 2 (2式)
i1Var ( f 1 )
i 2Var ( f 2 )
ik Var ( f k )
ij
i
j 1
i 1
k
如果 h i 2
ij 2
的结果接近 Var (x i ) ,且 i 2 非常小,则因子分析的效果就比
j
1
较好,从原变量空间到公共因子空间的转化性质就好。
(2)公共因子的方差贡献的统计意义
p
因 子 载 荷 矩 阵 中 各 列元 素 的 平 方 和 记 为 :
g
2
2
j
ij (其 中 :
i 1
j=1,2,...,k )。
g 2j 称为公共因子 F f 1, f 2 , f 3,
, f k 对 X x 1, x 2 , x 3 , , x p 的方差贡献, 表示第 j
个公共因子 f i 对于 x 的每一个分量 x i (i=1,2,...,p) 所提供的方差的总和,是衡量
公共因子相对重要性的指标。
对 2式进行变换,得:
k p Var ( x i )22222 i1Var ( f1 )i 2Var ( f2 )ik Var ( f k ) Var ( i )g j i
j 1i 1
g 2j越大,表明公共因子 F f1, f2, f3,, f k对X x1, x2 ,
x3 ,, x p的贡献越大,或
者说对 X x1, x2, x3,, x p的影响和作用就越大。
如果将因子载荷矩阵A的所有g2j (j=1 , 2,?,k) 都计算出来,使其按照大小排序,就可以依此提炼出最有影
响力的公共因子。