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调查数据建模

问卷数据的回归分析:权重、分层与整群

在问卷分析中,回归用来回答“控制其他条件后,什么与什么有关”。本指南说明当数据来自加权、分层或整群样本时,回归结果的哪些部分会改变。

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用你的数据做回归

在工作区打开问卷文件,在统计模式中选择线性回归或复杂抽样 GLM。免费、无需注册,数据留在你的设备上。

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01

普通回归什么时候就够

线性回归把一个数值结果(消费金额、满意度得分、使用时长)建模为预测变量的加权和:y = b₀ + b₁x₁ + b₂x₂ + … + e。每个系数 b 表示在其他预测变量不变时,该预测变量每增加一个单位,结果平均变化多少;e 为残差。对没有权重的简单随机样本,普通的标准误、t 检验和置信区间都有效。

地区这类分类预测变量以相对于参照类别的虚拟变量进入模型。结果是“是/否”时用二元 Logistic 回归,计数或严重偏态的数值用广义线性模型。

02

权重改变什么、不改变什么

使用抽样权重时,系数是加权正规方程的解,描述的是总体而不是样本。但普通标准误把权重当作精度权重,并忽略同一群内受访者彼此相似,由此得到的检验和区间都不成立。

因此 Crosstabs 的线性回归明确区分两种权重:频率权重(整数)给出与 SPSS 相同的完整结果;抽样权重给出加权系数和 R²,但不显示标准误、检验和区间,也禁用逐步法。你也可以选择不加权计算。

03

用复杂抽样 GLM 做设计型回归

对有分层、整群和权重的调查,复杂抽样 GLM(对应 SPSS 的 CSGLM)拟合线性模型,并按分层和初级抽样单位(PSU)用 Taylor 线性化计算标准误。检验使用设计自由度(PSU 数减分层数)而不是个案数,并为每个参数输出设计效应。

“是/否”结果有对应的复杂抽样 Logistic 回归。相比之下,用于驱动因素分析的 Outcome Studio 只做未加权计算;选择了权重时,模型不会运行。

  • 适用:来自分层或整群样本、带权重的数值结果变量。
  • 适用:在多阶段抽样调查中,控制协变量后比较群体。
  • 适用:检查未加权回归的结论在考虑设计后是否仍然成立。
  • 不适用:交互作用或估计边际均值。该面板只估计主效应,请事先建立组合变量。
04

示例:用年龄、家庭人数和性别预测消费(合成数据)

示例是一项合成的住户调查(程序生成的示例数据,与英文版 Complex Samples GLM 页面相同,不是真实受访者),共 120 名受访者,来自 3 个分层和 12 个初级抽样单位,各分层权重不同。用年龄、家庭人数和性别预测消费金额,加权 R² = 0.376。

复杂抽样 GLM:年龄每增加一岁,消费增加 B = 0.93(标准误 0.21,P = .002,设计效应 1.10);女性比男性多消费 19.63(标准误 6.78,P = .018)。所有检验都基于 9 个设计自由度(12 个 PSU − 3 个分层)。

对照:未加权回归估计年龄的 B = 0.95(标准误 0.22),并以 116 个残差自由度检验,等于假定 120 名受访者都是独立抽取的。带抽样权重的普通回归得到与设计模型相同的系数(B = 0.93),但不显示标准误:有效的不确定性只能来自抽样设计。

  • 复杂抽样 GLM(设计型):B = 0.93,标准误 0.21,自由度 9
  • 线性回归,未加权:B = 0.95,标准误 0.22,自由度 116
  • 线性回归,抽样权重:B = 0.93,标准误不显示
05

驱动因素分析的好习惯

回归系数描述的是关联,不是因果。请在分析前确定预测变量,不要让逐步法替你挑选;挑选之后的 P 值会过于乐观。检查共线性(VIF 超过约 10 就要注意)和残差,并在 B 之外报告符合抽样设计的不确定性。

方法来源

参考资料与复核入口

  • Binder, D. A. (1983). On the variances of asymptotically normal estimators from complex surveys. International Statistical Review, 51(3), 279–292.

  • Lumley, T. (2010). Complex Surveys: A Guide to Analysis Using R. Hoboken, NJ: Wiley.

  • Kish, L. (1965). Survey Sampling. New York: Wiley.

常见问题

先确认方法,再解释结果。

加权的问卷数据需要特殊的回归吗?

系数用加权估计即可,但标准误、检验和区间不行。只要有分层、整群或抽样权重,就需要设计型标准误,例如复杂抽样 GLM 给出的结果。

频率权重和抽样权重有什么区别?

频率权重表示一行数据代表若干个相同的个案,必须是整数,会改变个案数。抽样权重修正入样概率和无回答,个案数不变,但普通推断不再成立。

为什么设计模型的自由度这么小?

在整群样本中,方差的信息来自初级抽样单位,而不是单个受访者。因此检验以“PSU 数减分层数”作为自由度。

地区这类分类变量怎么放进模型?

在线性回归中,把它编码为虚拟变量并选择参照类别,其他类别都与参照类别比较。在复杂抽样 GLM 中把它设为因子,最后一个水平为参照。

应该用逐步回归吗?

探索时可以,验证时不行:挑选之后的 P 值过于乐观。此外,在 Crosstabs 中使用抽样权重时,逐步法会被禁用。

在完整数据上运行同样的分析。

源文件在浏览器本地处理,无需注册。基础交叉分析支持中文;部分专业功能和文档导出说明仍为英文。

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