周兆丁 呂錕 沈瑾 鄒文生 蘇子欽 邱巧勇 李明華

摘要：相關(guān)分析是分析客觀事物相互間關(guān)系的密切程度并用適當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計(jì)指標(biāo)表示出來(lái)的統(tǒng)計(jì)分析方法，明確不同事物之間是否存在關(guān)系、存在怎樣的關(guān)系，對(duì)理解和運(yùn)用相關(guān)分析極為重要。本文介紹了使用統(tǒng)計(jì)軟件SPSS實(shí)現(xiàn)雙變量相關(guān)分析和偏相關(guān)分析過(guò)程，并得出分析結(jié)果，確定了不同變量間存在的真實(shí)關(guān)系。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)應(yīng)用;SPSS;雙變量相關(guān)分析;偏相關(guān)分析;分析實(shí)例

中圖分類(lèi)號(hào)：TP311? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2019）20-0301-02

開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

為了研究?jī)蓚€(gè)或兩個(gè)以上不同變量間的種種相關(guān)特性和緊密程度，可以運(yùn)用相關(guān)分析的方法，相關(guān)分析在氣象中廣泛應(yīng)用[1-2]。SPSS（統(tǒng)計(jì)產(chǎn)品與服務(wù)解決方案）是當(dāng)今最權(quán)威的、國(guó)際上最有影響的統(tǒng)計(jì)軟件之一，該軟件提供多種統(tǒng)計(jì)分析過(guò)程，在社會(huì)科學(xué)、自然科學(xué)的各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮很大作用[3-10]。統(tǒng)計(jì)分析軟件SPSS在“分析（A）”菜單的“相關(guān)（C）”子菜單中為我們提供了多種相關(guān)分析過(guò)程，不少學(xué)者對(duì)次進(jìn)行了的很多研究[11-12]。

本文將選取廣東博羅地面氣象觀測(cè)站2018年1-12月每日平均氣溫、平均氣壓和平均相對(duì)三個(gè)要素為分析資料，介紹如何使用SPSS實(shí)現(xiàn)雙變量相關(guān)分析和偏相關(guān)分析過(guò)程。

1 雙變量相關(guān)分析及SPSS如何實(shí)現(xiàn)

1.1 雙變量相關(guān)分析

雙變量相關(guān)分析[1-2]用于描述兩個(gè)不同變量之間聯(lián)系的密切程度，它反映了控制一個(gè)變量的取值后，另一個(gè)變量的變異程度。當(dāng)兩個(gè)變量都是正態(tài)連續(xù)變量，且兩者之間在散點(diǎn)圖上呈線性關(guān)系時(shí)，可以認(rèn)為兩者之間存在線性相關(guān)趨勢(shì)，用積差相關(guān)系數(shù)（主要有Pearson相關(guān)系數(shù)）來(lái)表現(xiàn)他們之間的相關(guān)程度。Pearson相關(guān)系數(shù)是定量地描述雙變量之間線性相關(guān)程度好壞的一個(gè)常用指標(biāo)，計(jì)算公式如下：

[r12]是變量1和變量2之間的相關(guān)系數(shù)，其中[s12]是變量1和變量2之間的協(xié)方差，[s11]是變量1的方差，[s22]是變量2的方差。

1.2? 使用SPSS實(shí)現(xiàn)雙變量相關(guān)分析

雙變量相關(guān)分析過(guò)程，SPSS軟件中為“雙變量（B）”，用于進(jìn)行兩個(gè)或以上變量間的參數(shù)分析或者非參數(shù)相關(guān)分析，兩個(gè)以上變量會(huì)給出相互之間的分析結(jié)果，選擇Pearson相關(guān)系數(shù)可以處理雙變量正態(tài)分布資料;對(duì)于非雙變量正態(tài)分布資料，可選擇等級(jí)相關(guān)系數(shù)（Spearman秩相關(guān)系數(shù)）或Kendalls等級(jí)相關(guān)系數(shù)。圖1給出了使用SPSS實(shí)現(xiàn)雙變量相關(guān)分析的操作過(guò)程和分析結(jié)果：（1）建立數(shù)據(jù)文件，將分析資料輸入數(shù)據(jù)編輯器中。（2）菜單欄上分別選擇“分析（A）→相關(guān)（C）→雙變量（B）”，則出現(xiàn)“雙變量相關(guān)性”過(guò)程主對(duì)話(huà)框（圖1a），“變量（V）”框：選入相關(guān)分析的變量，至少選入兩個(gè)，將“日平均相對(duì)濕度”、“日平均氣溫”和“日平均氣壓”選入“變量”框中;“相關(guān)系數(shù)”復(fù)選框：用于選擇需要計(jì)算的相關(guān)分析指標(biāo)，此處默認(rèn)選擇“皮爾遜（N）”;“顯著性檢驗(yàn)”單選框組：選擇相關(guān)系數(shù)的檢驗(yàn)方式“雙尾（T）”或“單尾（L）”，一般選擇雙尾檢驗(yàn);勾選“標(biāo)記顯著性相關(guān)性（F）”，其余默認(rèn)，點(diǎn)“確定”得出雙變量相關(guān)性分析結(jié)果圖1b。如果0.01

2 偏相關(guān)分析及SPSS如何實(shí)現(xiàn)

2.1 偏相關(guān)分析

偏相關(guān)分析[1-2] 也稱(chēng)凈相關(guān)分析，主要是考慮了兩個(gè)不同變量以外的各種作用，或者說(shuō)是控制了其他多個(gè)有關(guān)聯(lián)的變量的作用情況下，只分析這兩個(gè)變量間的線性相關(guān)程度，目的就是消除其它變量關(guān)聯(lián)性的傳遞效應(yīng)。當(dāng)控制變量為一個(gè)時(shí)，偏相關(guān)系數(shù)為一階偏相關(guān)系數(shù);控制變量為二個(gè)時(shí)，偏相關(guān)系數(shù)為二階相關(guān)系數(shù)（控制多個(gè)變量以此類(lèi)推）;控制變量為零個(gè)時(shí)，偏相關(guān)系數(shù)稱(chēng)為零階偏相關(guān)系數(shù)，也就是雙變量相關(guān)系數(shù)。下面介紹一階偏相關(guān)系數(shù)的計(jì)算方法，首先是分別計(jì)算三個(gè)變量之間的兩兩相關(guān)系數(shù)，然后通過(guò)計(jì)算出來(lái)的三個(gè)相關(guān)系數(shù)來(lái)計(jì)算偏相關(guān)系數(shù)，計(jì)算公式如下：

[r123]是控制變量3的作用所計(jì)算的變量1、變量2之間的偏相關(guān)系數(shù)。兩個(gè)或以上的控制變量時(shí)的公式以此類(lèi)推。

2.2? 使用SPSS實(shí)現(xiàn)偏相關(guān)分析

偏相關(guān)分析過(guò)程，SPSS軟件中為“偏相關(guān)（R）”，偏相關(guān)分析與雙變量相關(guān)分析操作過(guò)程基本一致。圖2給出了使用SPSS實(shí)現(xiàn)偏相關(guān)分析的操作過(guò)程和分析結(jié)果：菜單欄上選擇“分析（A）→相關(guān)（C）→偏相關(guān)（R）”，出現(xiàn)“偏相關(guān)分析”過(guò)程主對(duì)話(huà)框（圖2a）; “變量（V）”框：選擇要進(jìn)行偏相關(guān)分析的變量，選入“日平均氣溫”和“日平均相對(duì)濕度”; “控制（C）”框：選擇需要控制的變量，選入“日平均氣壓”;“顯著性檢驗(yàn)”單選框選擇 “雙尾（T）”，勾選“標(biāo)記顯著性相關(guān)性（F）”，其余默認(rèn)，點(diǎn)“確定”得出偏相關(guān)性分析結(jié)果（圖2b）。

3 小結(jié)

根據(jù)上面的雙變量相關(guān)分析和偏相關(guān)分析結(jié)果顯示：2018年1-12月廣東博羅相對(duì)濕度與氣溫雙變量相關(guān)系數(shù)為0.31，且通過(guò)0.01級(jí)別（雙尾）顯著性檢驗(yàn);但當(dāng)控制氣壓時(shí)，相對(duì)濕度與氣溫的偏相關(guān)系數(shù)降為-0.134，同時(shí)沒(méi)有通過(guò)顯著性檢驗(yàn)。結(jié)合三個(gè)變量相互間相關(guān)分析可以看到：相對(duì)濕度與氣壓的相關(guān)系數(shù)為-0.445，而氣壓與氣溫的相關(guān)系數(shù)為-0.842。由此可以得出相對(duì)濕度與氣溫實(shí)際上沒(méi)有存在真實(shí)聯(lián)系，相對(duì)濕度通過(guò)氣壓這個(gè)中間要素與氣溫建立了表面的聯(lián)系。

由此可見(jiàn)， 利用統(tǒng)計(jì)軟件SPSS可以比較容易地實(shí)現(xiàn)這雙變量相關(guān)分析和偏相關(guān)分析，綜合兩種分析方法可以找出不同變量之間是否存在真實(shí)關(guān)系。雙變量相關(guān)系數(shù)顯示的是兩個(gè)不同變量之間沒(méi)有排除其他變量影響時(shí)的直接影響和間接影響程度;而偏相關(guān)系數(shù)則顯示的排除其他一個(gè)或者多個(gè)變量的影響后重新來(lái)考察這兩個(gè)變量之間相互影響程度。在研究?jī)蓚€(gè)變量之間的相互關(guān)系時(shí)，需要充分考慮到其他變量的影響，才能真正地將兩者的真實(shí)關(guān)系顯現(xiàn)出來(lái)。SPSS相關(guān)分析功能強(qiáng)大，操作簡(jiǎn)單，分析結(jié)果清晰、直觀、易學(xué)易用，是一種很好的分析工具。

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【通聯(lián)編輯：唐一東】