能告诉你什么
Crosstabs 在你的设备上运行与 SPSS CURVEFIT 对应的过程,支持十一种模型,在一张表中给出各模型的 R 方、F 值和系数,并把所有曲线与数据绘制在同一张图上。
- 线性、对数、逆、二次、三次、复合、幂、S、增长、指数和 Logistic 曲线中哪种拟合最好(依据 R 方与 F)。
- 每条曲线的拟合方程:原始尺度上的常量与 b1–b3。
- 以个案顺序作为预测变量时,时间趋势是平稳、加速还是趋于平缓。
适用场景
适合使用
- 在建立更完整的模型之前,先探索两个变量关系的形态。
- 用“时间(个案顺序)”为短序列(如每周采用量、每月销售额)快速拟合趋势线。
- 比较对数线性形式易于解释的增长类模型(复合、增长、指数、幂)。
改用其他方法
- 预测变量不止一个:使用线性回归;自定义多变量公式请用非线性回归。
- 十一种形式都无法刻画的曲线,例如上限未知的渐近学习曲线:请在非线性回归中自行写出模型。
- 预测含季节性或自相关的时间序列:使用指数平滑或 ARIMA。
在 Crosstabs 中如何操作
- 01
选择曲线估计
在“统计”模式下打开数据,在“回归”组中选择“曲线估计”(CURVEFIT)。
- 02
设置变量
选择“因变量”和“自变量”;若自变量保持为“时间(个案顺序)”,则按行顺序使用 1、2、3……
- 03
勾选模型
在“模型”中勾选所需的曲线(共十一种)。Logistic 需要设置大于因变量所有值的“上限(Logistic)”。
- 04
设置常量并运行
除非理论要求曲线过原点,否则保持勾选“在方程中包含常量”,然后点击“运行”。
计算示例
以下结果由 Crosstabs 引擎在构建本页时根据模拟数据实际计算得出,并非手工填写。
数据
某个模拟新功能在 24 周内的周活跃用户数:起初增长很快,随后趋于平缓(对数趋势加正态噪声,随机种子固定)。“因变量”= users,“自变量”= week,勾选“线性”“对数”“二次”和“幂”四种模型。
| 方程 | R 方 | F | 自由度 1 | 自由度 2 | 显著性 | 常量 | b1 | b2 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 线性 | 0.899 | 196.508 | 1 | 22 | <.001 | 145.551 | 11.683 | |
| 对数 | 0.969 | 681.993 | 1 | 22 | <.001 | 55.918 | 103.240 | |
| 二次 | 0.969 | 322.862 | 2 | 21 | <.001 | 88.705 | 24.801 | −0.525 |
| 幂 | 0.977 | 950.730 | 1 | 22 | <.001 | 96.825 | 0.457 |
因变量:users。自变量为 week。对于复合、幂、S、增长、指数和 Logistic 模型,R 方和 F 指线性化(对数变换)后的模型。
结果解读
直线模型的 R² 已达 0.899,但曲线模型更好:对数模型 R² = 0.969(users = 55.9 + 103.24·ln(week)),二次模型 R² = 0.969,其平方项为负(−0.525),使曲线向下弯曲;幂模型 R² = 0.977。幂模型的 R² 基于双对数尺度计算,不能与其他模型直接比较;在拟合相近时,对数曲线是能刻画增长放缓的最简单模型。
输出表格说明
- 模型摘要和参数估计值
- 每条曲线一行:R 方、F、自由度 1、自由度 2 和显著性,随后是常量与 b1、b2、b3。复合、幂、S、增长、指数和 Logistic 模型的 R 方与 F 基于对数变换(线性化)后的拟合。
- 曲线图(以因变量名为标题)
- 观察点与所有拟合曲线绘制在预测变量的取值范围内,便于直观判断曲线形态与外推风险。
前提假设与注意事项
- 每个模型都在其线性化变换上用最小二乘拟合,因此误差假定在该尺度上可加(对数类模型在原始尺度上为乘性误差)。
- 对数类模型要求取值为正,逆模型要求预测变量不为零;个案无法变换时该模型会被跳过并注明。
- 观测相互独立;对于时间序列,残差自相关会使 F 检验过于乐观。
结果如何验证
CURVEFIT 与 NumPy 在各模型线性化形式上的最小二乘结果对照,测试数据的 Logistic 上限为 120:R 方误差在 1e-9 以内,F 在 1e-7 以内,系数在 1e-8 以内,两个自由度完全一致。另单独测试了以个案顺序为自变量、不含常量的线性模型。 验证证据(英文)
常见问题
十一种模型的 R 方可以直接比较吗?
只能在同一尺度内比较。线性、对数、逆、二次和三次模型的 R 方基于原始 Y;复合、幂、S、增长、指数和 Logistic 模型的 R 方基于 ln Y(或 Logistic 变换)。在两组之间取舍时,应结合拟合图和专业知识,而不能只看 R 方。
为什么增长、复合和指数模型几乎一样?
它们是同一条曲线的不同写法:都把 ln Y 拟合为 X 的直线,因此 R 方与 F 相同,只是系数的参数化方式不同。
Logistic 模型的上限应如何设置?
设为已知的上限,例如百分比用 100,或使用市场规模。它必须大于所有观测值,否则该模型会被跳过。若上限未知,请改用非线性回归来估计。
多项式阶数越高越好吗?
在同一数据上,三次模型的 R 方总不低于二次模型,但在观测范围之外可能剧烈摆动。应选择既能匹配数据模式、在数据之外也合理的最简单曲线。
相关过程
用你自己的数据运行曲线估计
打开 .sav、CSV 或 Excel 文件。所有计算都在浏览器中完成,文件不会离开你的设备。
SPSS 是 IBM Corp. 的商标。Crosstabs 与 IBM 无关联,也未获得 IBM 认可。