统计建模
典型相关分析
把 X 组与 Y 组各压成一条典型变量,使这一对的相关最大,用来读两组指标的成组关联,而不是只报某一个 r。
这篇能回答什么
典型相关(CCA)问的是:「左边这组定量、右边那组定量,能不能各自做成一个线性组合,让这两个组合的相关尽量大」。左边组合叫 u=a′X,右边叫 v=b′Y,第一对 (u₁,v₁) 吃掉最强的成组共变;第二对在与第一对正交的方向上再找次强的。一对典型相关是一个数,但它概括的是整组对整组,不是语文对物理那一个格子。
Pearson 相关性分析 一次只给两个变量一个 r。五门成绩的 10 个格子回答不了「文科三列作为一组,理科两列作为一组,整体绑得有多紧」。教学把语文、数学、英语放进 X 组,物理、化学放进 Y 组,并按维清点完整行:第 1 对 67(29.52%),第 2 对 61(26.87%),第 3 对 / 残余维 99(43.61%),两组均完整 227。维占用厚,不表示该维典型相关更大。
如何选择方法
问题是「这一对变量」→ 一个 r。问题是「这一组量表对那一组绩效」→ CCA。问题是「用左边预测右边某一个 Y」→ 回归或 PLS。X 组、Y 组都至少两列,否则没有「组」可以压缩。最多能提取的典型对数等于较小组的列数。
典型相关分析:两组定量,每组 ≥2 列;输出维占用与两组底图。
单个 r:预先指定的变量对。
PLS 回归:要预测 Y,而不是对称地读成组相关。
自动求解:只给变量对换系数族,不造典型变量。
输入、输出与限制
输入
指定两组定量。教学:X 组=语文、数学、英语(3 列),Y 组=物理、化学(2 列)。按行删除任一侧缺失。学号不能进任何一组。
X 组(左集):最少 2 个,最多 10 个定量列。
Y 组(右集):最少 2 个,最多 10 个定量列。
输出
典型变量对占用:第 1 对 67、第 2 对 61、残余维 99,合计 227。热力是两组原始相关的底图。本页不打印 Wilks λ,也不打印典型相关系数 ρ。
产品限制
Y 组只有物理、化学两列时,可提取的典型对最多 2;类别 C 是残余维占用,不是第三对已经估计出来。
类别 A/B/C 不是「强 / 中 / 弱相关」三档。
227 是两组都完整的行,和全表行数可以不同。
组内列高度共线时,载荷会在几个近亲变量之间晃,预先指定理论分组。
编号列、定类年级不要放进 X 或 Y。
案例
研究问题。 研究者想把「语文、数学、英语」看成一组学业表现,把「物理、化学」看成另一组,问两组之间有没有成组关联,而不是只盯语文×物理那一个格子。
工作表为「Sheet1」。左集三列、右集两列。两组均完整 227 行。维占用:第 1 对 67(29.52%),第 2 对 61(26.87%),残余维 99(43.61%)。残余维最厚,只说明更多完整行被记在未单独抽出的方向上,不能写成「第三典型相关最强」。下载后按同样分组复现占用。
在 StatsX 中操作
步骤 1 · 打开 Sheet1
把定量成绩表放进工作台,确认五门成绩都在。单文件不超过 20 MB。
步骤 2 · 先在纸上拆成两组
左集:语文、数学、英语。右集:物理、化学。不要五列丢进同一侧。
步骤 3 · 搜索典型相关
目录输入 CCA 或「典型」。不要点成普通相关矩阵,那还是格子对格子。
步骤 4 · 左三右二放进角色
X 组勾选语文、数学、英语;Y 组勾选物理、化学。两侧都至少两列。运行分析。
步骤 5 · 对维占用,再看底图
合计应对 227。第 1 对约 67、第 2 对约 61、残余约 99。热力是原始相关,不是典型相关 ρ。表里没有 Wilks。




如何阅读输出
下表清点 227 条两组均完整的行落在哪一维。第 1 对 67(29.52%),第 2 对 61(26.87%),残余维 99(43.61%)。工作台类别 A/B/C 按这个顺序对应。残余维 43.61% 最厚,只说明未单独抽出的方向记了更多行,不能写成第三对典型相关最强,更不能写成「成组关联不成立」。
| 典型变量对 | 完整行 | 占比(%) |
|---|---|---|
| 第 1 对典型变量 | 67 | 29.52 |
| 第 2 对典型变量 | 61 | 26.87 |
| 第 3 对 / 残余维 | 99 | 43.61 |
| 合计(两组均完整) | 227 | 100 |
工作台类别 A/B/C 对应第 1、2 对典型变量与残余维。只有完整行与占比,没有 Wilks。


阅读顺序:两组列数是否都 ≥2 → 完整行 227 → 第 1、2 对占用是否接近(67 对 61)→ 残余维 99 只作描述 → 热力里跨组色块只能提示「哪几个原始变量可能被第一对吃进载荷」。Pearson 专页语文×物理 r=0.094 是单格,不能拿来当第一典型相关。右集只有两列,最多谈两对;把类别 C 写成「第三典型变量」是读错仓名。本页没有 Wilks,就不要写「成组相关显著」。
理论与公式
设 X 为 p 维、Y 为 q 维,p、q≥2。第一对典型变量求解
随后的对在与已提取组合正交的子空间里重复。可提取对数不超过 min(p,q)。教学右集 q=2,因此最多两对有定义;第三仓是残余维占用,不是又估计出 ρ₃。Hotelling 的检验用 Wilks λ 串起各对,但本页不提供 λ,也就没有可抄的 p。载荷(原始变量与本侧典型变量的相关)用来解释「第一对主要吃进了哪几列」,解释仍应回到理论分组,而不是只看热力最红的格子。
注意事项
左三右二是教学分组,不是心理量表对绩效的理论结构。
残余维最厚 ≠ 第三对典型相关最大,右集只有两列时根本没有第三对。
单个格子的 r 替代不了 ρ;也不要把 ρ 写成「平均了 6 个跨组 r」。
表里没有 Wilks,不要手写「典型相关显著」。
组内共线会让系数 a、b 不稳,报告载荷时同时看相关底图。
227 是两侧都完整的行,缺物理的学生不会进第一对。
常见问题
参考文献
Hotelling, H. Relations between two sets of variates[J]. Biometrika, 1936, 28(3/4): 321–377.
Thompson, B. Canonical Correlation Analysis. Sage.
Hair, J. F. et al. Multivariate Data Analysis. Cengage.
张文彤, 董伟. SPSS统计分析高级教程[M]. 高等教育出版社.