SPSS 命令: SPSS PROXSCAL

在浏览器中做多维尺度分析(MDS)

多维尺度分析寻找一张低维图,使对象之间的距离尽可能再现它们的不相似性。

免费 · 无需注册 · 文件留在本机 · 更新于 2026年10月18日

能告诉你什么

Crosstabs 在你的设备上运行与 SPSS PROXSCAL 对应的过程,采用 SMACOF 优化,可直接使用数据中的邻近度矩阵,也可由工具计算变量之间或个案之间的欧氏距离。

  • 二维(或更高维)图对邻近度的拟合程度:标准化原始应力、Stress-I、Stress-II、S-Stress、解释的离散度和 Tucker 一致性系数。
  • 每个对象的坐标,可直接绘制为感知图。
  • 哪些对象表示得不好:通过每个对象在应力中所占的份额判断。
  • 通过 Shepard 图判断起作用的是邻近度的排序(有序)还是其比率或区间。

适用场景

适合使用

  • 已收集产品、品牌或刺激物之间的相似性判断或混淆数据,希望绘出人们对它们的感知图。
  • 希望根据变量之间的距离,看出哪些问卷题目或变量表现相似。
  • 只有不相似性的顺序可信时,使用有序变换(非度量多维尺度分析)。

改用其他方法

  • 有多个邻近度矩阵(每位评判者一个),需要在共同空间中带个体权重拟合(INDSCAL):面板只用恒等模型拟合一个矩阵。
  • 明确需要 ALSCAL 的 S-stress 算法:请使用单独的“多维尺度分析(ALSCAL)”过程。
  • 数据是计数构成的列联表:对应分析专为此类数据设计。
  • 需要的是分组而非连续的图:在同一距离上做层次聚类或 K-均值聚类。

在 Crosstabs 中如何操作

  1. 01

    打开数据

    在工作区打开 .sav、CSV 或 Excel 文件并切换到“统计”模式。文件只在浏览器中读取。

  2. 02

    选择多维尺度分析

    在“降维”组中选择“多维尺度分析”(PROXSCAL)。

  3. 03

    指定邻近度来源

    在“邻近度”中选择“计算变量之间的距离”“计算个案之间的距离”(最多 200 个完整个案,可设置“个案标签依据”),或“数据中的方形邻近度矩阵”——此时每个对象勾选一列,并将“邻近度类型”设为“不相似性”或“相似性”。计算距离时,“标准化”可选“Z 分数”或“无”。

  4. 04

    选择变换

    将“变换”设为“比率”“区间”或“有序”;选择有序时,还需设置“结的邻近度”的处理方式(保持结或拆分结)。

  5. 05

    设置维数与迭代次数

    设置“维数”(1–6,默认 2)和“最大迭代次数”(默认 100),勾选变量或对象,然后点击“运行多维标度”。

  6. 06

    判断拟合

    对照 Kruskal 准则查看 Stress-I,在 Shepard 图中检查是否存在系统性偏差;若出现未收敛提示,请增大“最大迭代次数”。此过程不使用权重。

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。

用示例数据试一试

数据

10 个模拟咖啡品牌,在四个属性(价格、高端形象、烘焙程度、苦味)上评分。评分由两个隐藏维度——价格档位和烘焙强度——加上噪声生成,随机种子固定。对应面板中的“计算个案之间的距离”并选择 Z 分数、按品牌标记个案,PROXSCAL 对 10 × 10 欧氏距离矩阵进行标度。

应力与拟合度量
度量值
标准化原始应力0.00697
Stress-I0.08349
Stress-II0.23192
S-Stress0.01198
解释的离散度(D.A.F.)0.99303
Tucker 一致性系数0.99651

比率变换,恒等模型,2 维;Torgerson 初始构型;迭代 3 次。

最终坐标
对象维 1维 2
Arbor−0.292−0.628
Bluebird−0.7980.048
Cask0.813−0.236
Dune−0.3670.297
Ember0.371−0.099
Fjord0.1020.484
Grove0.8020.313
Harbor−0.351−0.517
Isle−0.3440.763
Juniper0.063−0.426
标准化原始应力分解
对象应力
Arbor0.00064
Bluebird0.00116
Cask0.00053
Dune0.00190
Ember0.00009
Fjord0.00073
Grove0.00036
Harbor0.00028
Isle0.00045
Juniper0.00084
合计0.00697

结果解读

Stress-I 为 0.083,按 Kruskal 准则(面板解读所用)拟合为“尚可”;图解释了距离离散度的 99.3%(Tucker 一致性系数 0.997)。剩余的拟合误差来自围绕两条生成轴的评分噪声。Dune 对剩余应力的贡献最大(0.00190),其位置最不确定。作为迭代起点的经典(Torgerson)解,其前两维已占正特征值总和的 88.9%。

输出表格说明

应力与拟合度量
标准化原始应力、Stress-I、Stress-II、S-Stress、解释的离散度(D.A.F.)和 Tucker 一致性系数;Stress-I 和 Stress-II 以平方根形式报告。
公共空间
对象在第 1、2 维上的分布图;构型已中心化并旋转到主轴。
Shepard 图
以邻近度为横轴绘出图中距离,并以直线或折线表示拟合的变换;点偏离线的纵向距离即为拟合误差。
最终坐标
每个对象在各维度上的坐标。
标准化原始应力分解
每个对象在标准化原始应力中所占的份额,各份额之和等于总应力。数值大的对象与图不吻合。
经典(Torgerson)标度
作为迭代起点的经典度量解,以及双中心化平方邻近度的特征值。

前提假设与注意事项

  • 不相似性必须为非负;相似性在标度前会被转换为不相似性(取负号并把最小值平移到 0)。
  • 使用数据中的矩阵时,所选 n 列的前 n 行构成矩阵;若上下三角均有值,则取其均值。
  • 图的质量取决于其应力:只有在 Stress-I 相对于对象数和维数可以接受时,才解读对象的位置。

结果如何验证

参考构型来自按 PROXSCAL 规则独立实现的 SMACOF,并与 R 的 smacof::smacofSym(Torgerson 初始构型、次级结处理)、stats::cmdscale 以及(比率变换下)scikit-learn 的 SMACOF 交叉核对。在两个 12 个对象的矩阵(其中一个含结)上,测试对比率、区间和有序三种变换都要求 Stress-I 误差在 1e-7 以内、标准化原始应力和 D.A.F. 在 1e-8 以内、Stress-II 和 S-Stress 在 1e-6 以内,所有点间距离在 1e-5 以内;经典尺度分析与 cmdscale 的差异在 1e-9 以内。 验证证据(英文)

常见问题

Stress-I 多少算好?

面板采用 Kruskal 的经验准则:不超过 0.025 为优秀,0.05 为良好,0.10 为尚可,0.20 为较差。应力随对象数增加而升高、随维数增加而降低,因此应比较不同的解,而不要把这些界限当作检验。

比率、区间还是有序变换?

比率变换假定距离与邻近度成正比,区间变换允许加一个常数,有序变换(非度量多维尺度分析)只保留排序。基于评分的相似性判断适合用有序变换,它通常得到最低的应力。

结的邻近度应保持结还是拆分?

“保持结”(次级方法)要求相等的邻近度变换后仍相等;“拆分结”(初级方法)允许它们不同,可降低应力,但在结很多时可能产生退化的图。

能对问卷变量而不是对象做标度吗?

可以。选择“计算变量之间的距离”:面板基于完整个案计算所选变量之间的欧氏距离(默认先转换为 Z 分数),并对变量作图。

为什么图的旋转方向与其他软件不同?

多维尺度分析的解只在旋转、翻转和平移意义下唯一。PROXSCAL 将构型中心化并旋转到主轴;真正重要的是对象之间的距离以及应力。

用你自己的数据运行多维尺度分析(PROXSCAL)

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。

打开分析工作区

SPSS 是 IBM Corp. 的商标。Crosstabs 与 IBM 无关联,也未获得 IBM 认可。