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统计建模-IBM SPSS Statistics

概要

由IBM技术提供的SPSS,是一套优异的统计分析套装软体;先进的统计专业与知识预测,应用到现有的计划流程,提升量化或质化分析的信度,并改进预测结果的准确度

各版本特色

SPSS 第 26 版中的新增功能

分量回归(Quantile Regression)

  • 用于依变数为“百分比”或“n分位数”时,最常使用中位数
  • 对于母体分配没有任何前提假设
  • 较不受极端质影响
  • 广泛用于生态学,医疗保健和金融经济学等行业的研究

ROC分析

  • 透过模型敏感度图表来评估分类测试模型的准确性
  • 支援对单一 AUC、查准率-查全率 (PR) 曲线进行推理
  • 提供选项用来比较两个独立或配对群组的 ROC 曲线

贝叶斯统计(Bayesian Statistics)

  • 单因子重复测量 ANOVA : 这个新程序用来测量每个不同时间点或条件下同一受试者的某个因素,并且容许受试者跨多个层次
  • 单一样本二项式功能加强
    • 可对二项式分配进行 Bayesian 单一样本推论
    • 以相关系数 π 表示固定试验数中的成功机率
    • 试验间彼此独立,机率 π 会在每一个试验中保持不变
    • 可以将二项式随机变数视为固定独立 Bernoulli 试验数的总和

  • 单一样本卜瓦松分配分析功能加强
    • 可对卜瓦松分配执行 Bayesian 单样本推论
    • 用卜瓦松分配绘制 Bayesian 统计推论时,主要用于预测发生稀有事件的机率,卜瓦松分配假设在较小的时间间隔内,发生事件机率与等待时间长度成比例

  • 可靠度分析
    • 为Fleiss' Multiple Rater Kappa 统计量提供选项来评量评分者间的一致性,以判定评分者之间的可靠度
    • Fleiss'Multiple Rater Kappa 选项在可靠度分析的统计量对话框中

    MATRIX-END MATRIX 指令

    • 完整变数名称(最多含 64 个位元组)可用来为矩阵或向量名称命名(例如 COMPUTE、CALL、PRINT、READ、WRITE、GET、SAVE、MGET、MSAVE、DISPLAY、RELEASE 等等)
    • 包括在向量或矩阵物件中的变数名称会截断为 8 个位元组。这是因为矩阵/向量结构是数值阵列,且每个数值只能符合一个,最多含 8 个位元组的字串。只有在明确指定的情况下才支援完整名称(最多 64 个位元组)
    • 如果在 /VARIABLES 次指令上明确指定(当在 SAVE 指令的 /STRINGS 次指令上指定时),则 GET 和 SAVE 指令中支援完整变数名称。 在 /NAMES 次指令中透过向量参照 GET 和 SAVE 指令的变数名称时,变数名称会截断为 8 个位元组
    • GET、SAVE、MGET 或 MSAVE 陈述式同时支援资料集参照和实体档规格
    • MATRIX-END MATRIX 现在支援之前仅由 COMPUTE 指令(例如 IDF.CHISQ、CDF.NORMAL、NCDF.F 等等)支援的统计函数

    GENLINMIXED指令

    • 新的共变异数类型会建立 ARH1 和 CSH 这两种随机效应。CSH 和 ARH1 选项已加入 /RANDOM 次指令(关键字 COVARIANCE_TYPE)
    • 新的共变异数类型会建立 ARH1 和 CSH 这两种重复效应。CSH 和 ARH1 选项已加入 /DATA_STRUCTURE 次指令(关键字 COVARIANCE_TYPE)
    • Kenward - Roger 自由度方法。KENWARD_ROGER 选项已加入 /BUILD_OPTIONS 次指令(关键字 DF_METHOD)
    • Kronecker 共变异数类型。选项 UN_AR1、UN_CS、UN_UN 已加入 /DATA_STRUCTURE 次指令(关键字 COVARIANCE_TYPE)
    • 新关键字KRONECKER_MEASURES,用来指定/DATA_STRUCTURE次指令的变数清单。仅当COVARIANCE_TYPE是三种Kronecker类型之一时,才使用该关键字。KRONECKER_MEASURES 的规则与 REPEATED_MEASURES 的规则相同。如果两种规格都有效,则它们不一定有一般栏位,但它们不能完全相同(无论它们的顺序是否相同)

    MIXED 指令

  • 新功能
    • DFMETHOD 关键字已引入 CRITERIA 次指令
    • KRONECKER 关键字已加入 REPEATED 次指令。仅当 COVTYPE 是下列三种 Kronecker 类型之一时才应使用该关键字
    • UN_AR1、UN_CS 和 UN_UN 选项已加入 REPEATED 次指令上的 COVTYPE 关键字中

SPSS 第 25 版中的新增功能

贝叶斯统计(Bayesian Statistics)

  • SPSS Statistics 支援贝叶斯统计。贝氏推断为一种统计推论方法,随着讯息条件的改变,使用贝氏定理来更新机率的假设
    • 单一样本与成对样本t检定
    • 单一样本二项式检定
    • 单一样本卜瓦松分配分析
    • 相关样本
    • 独立样本t检定
    • 皮尔森相关
    • 线性回归
    • 单因子变异数分析
    • 逻辑斯回归

    一般线性模式-剖面图(交互作用图)

  • 交互作用图在比较模型的边际平均时很有用,剖面图用点表示某个因素层级上因变数的估计边际平均数,新增下列功能
    • 误差长条图 : 可用误差长条图显示信赖区间或多个标准差,其中信赖区水准可以调整
    • 图表类型 : 图表类型可以是折线图或长条图
    • Y轴起始数值调整为0 : 对于包含负值的变数,在绘图时可将其起始值调整为0
    • 参照行包含总体平均数

    IBM SPSS Statistics的图片

    一般线性模式-重复测量

  • 新功能
    • 支援巢状模型,能指定受试者内特定的因子,得出受试者内特定因子与重复测试的交互作用,获得更多信息

    IBM SPSS Statistics的图片

    一般线性模式-选项

  • 新功能
    • 包含稳健性标准误的参数估计值,显示一个参数估计值表格,以及稳健性或异方差性一致 (HC) 标准误;可使用稳健性标准误的统计量t值、p值和信赖区间

    单因子方差分析程序程序

  • 新功能
    • Print指令 : White’s test异质检定可检定误差变异数,不依赖自变数值的虚无假设
    • EMMANS次要指令从选项独立出来变成“ EMMANS ”视框

    广义线性混和效益模型程序

  • 新功能
    • 新增输出显示随机效应参数的预测值(经验最佳线性不偏预测)
    • RANDOM 次指令上新增关键字“SOLUTION”。会针对现行 RANDOM 的子命令上指定的随机效应集产生新的“经验最佳线性不偏预测”表格
    • 新选项可用于 GENLINMIXED 程序中指定共变异数类型,将离散时间测量视为空间排序,并容许超出时间间隔相等的观察值范围
    • 新的“枢纽表和图表”系统预设输出类型,用于“广义线性混合模型”与“无母数检定”

    EMMEANS程序

  • 新功能
    • GLM、UNIANOVA 及 MIXED 程序 : 指定一个值以在达到该值时修正 EMMEANS 次指令 WITH 关键字上的共变量时,会重新产生与输入时完全相同的指定数值
    • EMMANS次要指令从“选项”对话框内移出,独立成一个选“ EMMANS ”对话框

    图表设置器

  • 新功能
    • 新增的预设图形范本,提供使用者选项。如果要使用先前的范本样式,可透过“使用图表范本档案”设定(“编辑”>“选项”>“图表”>“图表范本”或从“图表建置器”介面中的“图表外观”标签)取得旧式范本(LegacyDefault.sgt)。RANDOM次指令上新增关键字“SOLUTION”,会针对现行RANDOM的子命令上指定的随机效应集产生新的“经验最佳线性不偏预测”表格
    • 可透过从作用中资料集中,选取类别变数值来过滤图表资料。在旧版本中,用来过滤类别变数值的唯一机制是并入变数作为图表的某一层面(例如,面板化或集群化),然后排除选取的类别。使用者可直接将非数值变数拖放到图表画布上新的过滤器放下区域,然后排除选取的类别
    • 图表建置即时更新,回归分析结果用滑鼠点一下,就可直接产生散布图
    • 可将SPSS Statistics内图表复制为图片或“Microsoft 物件图形”
    • 图表可直接使用预先设定好的颜色,不用再重新操作或写程式
    • 提供新的“灰度”范本

    合并(M)

  • 新功能
    • 资料合并方法加入更具描述性的文字以及更多智慧预设变数指派清单(尤其适用于键值合并方法),“从[资料集/档名]中新增变数”对话框得到改善。使用者能够更轻松地合并大型资料集(大于 100 万观察值的资料集)

    语法编辑器

  • 新功能
    • 可复制一个或多个语法行。透过“编辑”功能表或 Ctrl+U 键盘快速键可以使用“复制行”功能
    • 可在选取的语法行中结合行(选取的行会移至单一行)。透过“编辑”功能表或 Ctrl+J 键盘快速键可以使用“结合行”功能
    • 可移除选定语法行内包含的空行。透过“编辑”功能表或 Ctrl+M 键盘快速键可以使用“移除空行”功能
    • 可向上或向下移动选取的语法行。透过“编辑”功能表或 Alt+Up 及 Alt+Down 键盘快速键可以使用“向上移动行”及“向下移动行”功能
    • 可启动及取消启动直栏编辑模式。直栏编辑模式可让您在多个语法行之间套用类似变更。透过“编辑”功能表或Ctrl+G及ESC键盘快速键可以使用“切换直栏编辑模式”及“结束直栏编辑模式”功能
    • 可以删除选定语法行中的前导和尾端空格。透过“编辑”功能表或Ctrl+L、Ctrl+T及Ctrl+B键盘快速键可以使用“删除前导空格”、“删除尾端空格”及“删除前导和尾端空格”功能
    • “寻找和取代”对话框现在将 /n 辨识为换行字元

    改善的 Microsoft Office 支援功能

  • 新功能
    • 可将图表复制为“Microsoft 图形物件”,在 Microsoft Office 中操作图表
    • Microsoft Excel资料(包括变数名称)可直接贴上至“Statistics资料编辑器”。变数名称会自动转换,完整变数名称会储存为变数标签。该选项呈现为“使用变数名称贴上”右键功能表选项
    • 可以使用没有变数、变数名称或变数标签的选项从“Statistics 资料编辑器”复制资料。复制选项会呈现为下列右键功能表选项:(1) 使用变数名称复制 (2) 使用变数标签复制

    复制功能强化

  • 新功能
    • 可直接点选滑鼠右键“编辑” > 复制成特定格式(图形、Microsoft Office 图表格式)

    图形汇出

  • 新功能
    • 可将图形裁剪成合适的大小,并汇出为高解析度的 PDF 档

    工具列更新

  • 新功能
    • 不常使用的按钮会自动从工具列中移除
    • “直效行销”功能现在位于“分析”功能表下面(“分析” > “直效行销”)
    • 新的“跳至作用中的语法视窗”和“跳至作用中的输出检视器”工具列按钮现已可用
    • 直接点击滑鼠,就会出现“自订工具列”对话框

    SPSS 第 24 版中的新增功能

    自订对话框建置器

    • 可以指定将自订对话框安装至安装对话框时建立的新的子功能表也可以指定是将自订对话框安装至所有视窗类型(“资料编辑器”、“语法”及“检视器”),还是仅安装至特定视窗类型
    • 现在支援下列控制项:栏位选择器、资料集选取器、日期控制项、安全文字控制项、颜色选取器、表格控制项及标签控制项
    • 可以根据另一个控制项的状态启用或停用控制项
    • 可以指定目标清单的栏位数目下限或上限也可以指定复选清单框所选取项目的数目下限或上限
    • 可以指定组合框控制项是否可编辑当控制项可编辑时,可以在执行时期输入自订值
    • 标签可以定位至下列控制项之控制项的左侧:组合框、文字控制项、数字控制项及档案浏览器
    • 对于产生项目清单的控制项,可以在产生的语法中指定项目之间的定界字元此内容适用于目标清单、栏位选择器、表格控制项及清单框控制项
    • 可以指定下列控制项类型的文字区宽度:文字控制项、数字控制项及安全文字控制项
    • 画布上可以放置控制项的功能直栏数目增加至四先前,仅支援三个功能直栏
    • 可以指定文字控制项的内容是资料集名称,在执行时期进行验证
    • 可以指定如何处理以单引号或双引号括住之值中的内部引号此内容适用于下列控制项类型:文字控制项、表格控制项、组合框及清单框

    程式设计加强功能

    • 轻松寻找并下载新的延伸;取得现有延伸的更新项目;移除已安装的延伸;以及从新的“延伸中心”检视已安装延伸的内容
    • 可以选择使用Python 2或Python 3处理器执行Python程式码依预设,Python程式码使用Python 2处理器

    读取并写入Excel档案

    • 根据具有相同格式的指定值百分比,判断直栏的资料格式先前,如果并非直栏中的所有值都具有相同的格式,则会为直栏指派字串格式现在可以指定判断格式的值百分比预设值是95%
    • 忽略隐藏的列和栏
    • 从字串值中移除前导和尾端空格
    • 写入Excel资料档案时,指定工作表名称
    • 将具名工作表附加至现有Excel活页簿
    • 将变数标签(而非变数名称)写入Excel档案

    读取文字资料档案

    • 简单但具有弹性的介面,用来读取CSV资料档案
    • 读取资料档案时具有更多弹性,其中包括自动侦测资料格式,以及更好地处理日期和时间值

    自订表格

    • 显示用于直栏平均数与直栏比例检定的显著值
    • 将显著性检定结果合并至主要表格
    • 大部分摘要统计量的信赖区间与标准错误
    • 基于有效基础取样加权变数的加权结果

    日期/时间格式

    • 可以读取及显示日期时间值,格式为yyyy-mm-dd hh:mm:ss,并具有新的YMDHMS格式并且可以读取及显示期间,格式为mm:ss,并具有新的MTIME格式
    • 可以在DATE、ADATE、EDATE、SDATE及TIME格式的输入值中省略定界字元(具有某些限制)

    SPSS 第 23 版中的新增功能

    • 多国语言支援:除了能够变更旧版提供的输出语言之外,也可以变更介面语言
    • 可以处理万国码(Unicode) 资料,减少了特殊语言编码资料间可能产生的差异
    • 增加可存取的资料格式(Excel 2007、CSV 格式…)
    • 提供ODBC、OLE DB介面,可与各种资料库连结及读取各种格式的资料档(包含Stata档案及SAS compressed档案)
    • 无需重覆开启SPSS程式即可一次开启多个资料编辑视窗,且所有对话方块都可以调整大小
    • 自订变数属性可以建立自己的自订变数属性并与SPSS Statistics资料档一起储存
    • 自订对话方块建立器:供您建立和管理产生指令语法的对话方块,客制化分析工作
    • 编码簿(报告选定变数的摘要统计量)
    • 多元化档案资料的计算、转换与管理能力
    • 描述性统计(如mean、median、variance及ratio statistics...)
    • 多维度报表(OLAP Cube)、Crosstabs (交叉表)
    • 线性回归、曲线估计及次序回归(Regression&Curve Estimation&Ordinal regression)
    • 独立、成对样本的平均数比较,变异数分析(ANOVA)
    • 多变量分析:判别分析、因素分析、集群分析、Multidimensional scaling(ALSCAL)
    • 信度分析(Reliability)、无母数检定、复选题表格分析
    • 偏最小平方(PLS):替代普通最小平方 (OLS) 回归、典型相关、或结构式方程式建模的预测技巧
    • 最近邻法(KNN):根据观察值彼此相似性分析观察值的方法
    • 轻松建立各式高品质图形、各式统计图表
    • 时间数列图表(time series中的Sequence plot)
    • 图表建立器(Chart Builder):即时互动、所见即所得的图形建立介面
    • 图表板样本选择器(Graphboard Template Chooser):直接让软体挑选可正确解释该变数的图形,减少错误的机率,提高效能
    • 图形产生语言(GPL, Graph Production Language):多样化、客制化的图形绘制产生语言可以指定想要之图形外型,包括协调系统及资料要素,而不必利用介面来制作图形你也可以把不同的图形或图形要素混合在一起
    • 多样化输出(可将报表汇出成Office档案,程序纪录档可汇出成XML,以利后续套用)
    • 与外部语言结合的能力:结合如R、Python、.NET等外部语言,延伸进阶的统计方法,建立程序化、自动化的分析流程
    • 更快的效能:高达200%更快的效能,用于建立报表,大表格或大量的小表格
    • 自动的线性模型:一种容易,自动化的方式来建立强大的线性模型
    • 语法编辑器(Syntax Editor):增强十多个功能,编写语法更快,更简单
    • 资料评分(Data Scoring):容易的评分新的客户资料,直接在Salesforce.com存取预建模型和资料介面

    SPSS 第 21 版中的新增功能

    分析方法

    • 蒙地卡罗模拟方法(Monte-Carlo Simulation):当模型拥有不确定性的因子,可透过蒙地卡罗(Monte-Carlo)模拟方法建立更好的模型并进行风险评估
    • 快速执行叙述统计:透过资料编辑视窗点击右键或是快捷键即可操作叙述统计

    档案读取功能

    • 支援汇入IBM Cognos Business Intelligence资料
    • 输出结果可汇出至Excel 2007/2010

    资料处理功能

    • 比较资料集:可比较两资料档之间观察值和文件记录的所有差异,并详细的在输出视窗中列出所有差异资讯
    • 改进及加快合并档案功能:使用新增变数合并多个档案前,不需事先对关键变数进行排序

    软体系统功能

    • 档案加密:透过密码保护增加资料档和输出档的安全性
    • 压缩资料档减小档案大小,提升硬碟空间利用率

    表格绘图功能

    • 新增多种枢纽表格设定:表格栏位排序、变数名称与标记切换、切换表格语言、表格视窗导览、可搜寻表格的注脚标记、可完全删除表格中整列的维度、可在表格中插入空白栏与列、汇出成HTML档可维持表格的栏位宽度、汇出成Word档可保留已定义的中断点

    外部程式语言扩充

    • 透过Java Plug-in增加IBM SPSS Statistics编程能力

    SPSS 第 20 版中的新增功能

    • 地图视觉化的能力:包含IBM SPSS Statistics Base中的预先地图编辑视窗与支援ESRIy 档案
    • 更快的表格生成速度:以快5倍的速度,生成完全互动和可编辑输出的表格
    • IBM SPSS Advanced Statistics 中的概化线性混合模型可分析更多样的阶层资料(包含次序的结果)
    • 在IBM SPSS Statistics Server 离线执行大量的伺服器工作
    • 在SPSS Statistics Server 执行排序时压缩暂存档
    • IBM SPSS Amos 提供非图形化的方法建立模型 (可用语法编辑)

    SPSS 第 19 版中的新增功能

    增强主要执行效能, 改进程序, 更易于使用的功能, IBM SPSS Statistics 19 加速和简化您的分析工作,这样您可以在最短的时间完成更多的工作

    • 一般线性模型(Generalized Linear Mixed Models)–在Advanced Statistics模组为预测非线性结果建立更精确的模型
    • 更快的效能–在IBM SPSS Statistics Server编译的转换和在IBM SPSS Statistics Server以Web-based分析能力让同事和客户提供客制化
    • 自动线性模型-IBM SPSS Statistics Base和IBM SPSS Statistics Server 以更容易和自动的方式建构强大的线性模型
    • 语法编辑器–在IBM SPSS Statistics Base 和其他模组, 提供10多项效能和易于使用的语法编写功能的提升
    • 预设测量水准 -在IBM SPSS Statistics Base 和其他模组分析期间 , 自动的设定你的测量水准
    • 直效行销–在Salesforce.com从IBM SPSS Direct Marketing模组、IBM SPSS Statistics Base 和其他模组, 更容易使用预先建立的模型, 更好的方式来评分资料和存取客户资讯
    • 支援IBM System z–IBM SPSS Statistics Base 和其他模组伺服器版本具有运作在IBM强大大型主机何服器的能力


    IBM SPSS Statistics全模组


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