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预测模型

Probit回归

把二分类结局写成潜变量越过阈值,用标准正态累积分布把线性预测映射成概率,适合毒理剂量和经济学里习惯概率单位的场景。

更新日期 2026-08-29 回归

这篇能回答什么

Probit 回归回答的是:「在控制其他列之后,某个 X 升高,事件概率按标准正态累积分布怎样走」。潜变量 y*=x′β+ε,ε~N(0,1),观测到 Y=1 当且仅当 y* 越过 0。于是

二元逻辑回归把 Φ 换成 logistic 累积分布 Λ(η)=1/(1+e^{-η})。中间段两条曲线几乎贴在一起,两端 logistic 尾巴更厚。系数不能取指数当优势比——OR 是 logit 的语言。本教学占用按 Φ(η) 切开:低于 0.30 的 46 人(15.03%),0.30–0.70 的 40 人(13.07%),高于 0.70 的 220 人(71.9%),完整个案 306。高概率带占七成,说明线性预测把多数人推到了事件一侧,不是分类正确率。

什么时候不该用

期刊模板要 OR、Wald z、McFadden,用二元逻辑回归,不要把 Probit 系数 e 次方。Y 是有序多类,用有序逻辑回归;无序多类用多项逻辑回归。Y 是连续均分,用线性回归。只要两个定类的交叉,用卡方。

如何选择方法

先数清 Y 有几个互斥类,再问编辑要正态潜变量还是优势比。两类且领域习惯概率单位(毒理 LD₅₀、部分经济学)→ Probit。两类且要 OR、和 SPSS Logistic 对表 → 二元逻辑回归。三类有序 → 有序 logit。梯度下降那张卡片交的是分类器占用与 ROC,不是本页的 Φ。

  • Probit回归:Y 恰为 2 类;链接是 Φ;输出概率带占用与潜变量系数读法。

  • 二元逻辑回归:同一套角色,链接是 logit,交付 OR。

  • 有序 / 多项逻辑回归:Y 为 3 类及以上。

  • 线性回归:Y 定量,不要对 0/1 做 OLS 冒充概率。

输入、输出与限制

输入

因变量恰好两个类别。自变量可以是定量或已哑元化的定类。按这些列成表删除缺失。本页完整个案比二元逻辑回归教学例的 500 行更瘦,因为进入的列不同、删除规则按本页角色走。

  • 因变量:最少 1 个,最多 1 个;必须二元定类。

  • 自变量:最少 1 个。

输出

概率带占用:低 46、中 40、高 220,N=306。图为 Φ 曲线或按带堆叠的人数。本页占用表没有 z、没有 OR、没有伪 R²;不要从二元逻辑回归页抄 0.0709 过来。

产品限制

  • 完整个案 306,与二元逻辑回归页的 500 行不可互换。

  • 类别 A/B/C 是 Φ(η) 三带,不是年级。

  • 高概率带 71.9% 不是准确率,也不是事件基线发生率。

  • Y 出现第三类会被拒绝。

  • 完全分离时极大似然可以飞掉,应先看交叉表是否空格。

案例

研究问题。 学生问卷里学校办学性质是公立 / 私立。研究者用数学学习兴趣、课堂专注情况、教学吸引力去估「落到某一办学类别」的概率,并且领域习惯把链接写成 Φ 而不是 logit。先核预测概率有没有全部挤在 0.9 以上——挤死了,系数会抖。

教学示例工作表为「有效样本数据」。因变量勾选学校办学性质,自变量勾选三列量表。成表删除后留下 306 人。Φ(η)<0.30 的 46 人(15.03%),中间带 40 人(13.07%),Φ(η)>0.70 的 220 人(71.9%)。中间带最瘦,高概率带最厚。下载后按同样角色复现占用;不要期望表脚出现 OR。

下载教学示例表(学生问卷)

在 StatsX 中操作

  1. 步骤 1 · 提交问卷

    把学生问卷拖进工作台,确认工作表为「有效样本数据」。单文件不超过 20 MB。

  2. 步骤 2 · 确认 Y 只有两档

    画像里学校办学性质应为二元。年级是三档,不能当本页因变量。量表列为定量或有序离散均可进 X。

  3. 步骤 3 · 搜索 Probit 或「概率单位」

    目录输入 Probit。旁边「二元逻辑回归」交 OR;「逻辑回归(梯度下降法)」交分类器。点错页就对错表。

  4. 步骤 4 · 办学性质对三列量表

    因变量选学校办学性质。自变量勾选数学学习兴趣、课堂专注情况、教学吸引力。运行分析。

  5. 步骤 5 · 按三带人数收尾

    合计应对 306。低/中/高约 46 / 40 / 220。中间带只有 40 人,说明多数预测被推到两端。不要把系数取指数写成 OR。

StatsX 工作台上传学生问卷做 Probit
把教学示例表拖进上传区。
列画像确认办学性质为二元
因变量必须恰好两类;年级三档不能当 Y。
在目录中选择 Probit 回归
选定「二分类概率单位回归(Probit)」。
为 Probit 指定办学性质与量表自变量
Y 选办学性质,X 勾选三列量表后运行。

如何阅读输出

下表按 Φ(η) 把 306 名完整个案分成三带。低事件概率 46(15.03%),中间带 40(13.07%),高事件概率 220(71.9%)。工作台类别 A/B/C 按这个顺序对应。高带 71.9% 只说明线性预测把多数人推过 0.70,不是「模型准确率 72%」,也不是私立或公立的样本占比。

Probit 预测概率带占用
预测概率带 Φ(η)人数占比(%)
低事件概率(Φ(η) < 0.30)4615.03
中间带(0.30–0.70)4013.07
高事件概率(Φ(η) > 0.70)22071.9
合计(完整个案)306100

工作台类别 A/B/C 依次对应低、中、高概率带。表内只有人数与占比,没有 z 或 Wald。

Probit 预测概率带占用表
人数应与上表一致:46 / 40 / 220,合计 306。
Probit 概率曲线或分带人数
中间带最瘦、高带最厚时,曲线在 0.7 以上堆人;完整人数以表为准。

阅读顺序:N=306(不要对 500)→ 中间带是否过瘦(本例 40 人、13.07%)→ 高带是否过厚 → 再读系数的符号与边际效应。中间带瘦,意味着很少有人停在「说不准」;这可能是事件本身一边倒,也可能是分离的前兆。二元逻辑回归页用性别当 Y、N=500、伪 R²=0.0709,和本页办学性质、N=306 不是同一道题,禁止对抄系数。需要 OR 时换页,不要在 Φ 的系数上取 exp。

理论与公式

潜变量阈值模型:y*=x′β+ε,ε 标准正态,Y=1{y*>0}。对数似然对每个观测贡献 Φ(η) 或 1−Φ(η)。Logit 把 ε 换成标准 logistic,方差是 π²/3 而不是 1,所以同一数据上的系数数值不能直接比;要比的是概率或平均边际效应。

φ 是标准正态密度,在 η=0 最大、两端衰减。本页占用把 Φ(η) 切在 0.30 与 0.70,得到 46 / 40 / 220,不是等频三等分。Logistic 在 |η| 很大时比 Φ 更慢地靠近 0 或 1,所以极端协变量上两条曲线会分开。没有给出 z 的占用表,不能把「高带人数多」写成系数显著。

注意事项

  • Probit 系数没有「乘一次 e 变 OR」的捷径。

  • 71.9% 高概率带不是准确率,也不是基线患病率。

  • 306 与二元逻辑回归教学例的 500 行不是同一删除规则。

  • 完全分离时系数可以无限变大,先查交叉表空格。

  • 编码哪一类为 1,会整体翻转符号与高低带含义。

  • 不要和梯度下降逻辑回归页的 292 行占用对抄。

常见问题

参考文献

  • Bliss, C. I. The method of probits[J]. Science, 1934, 79(2037): 38–39.

  • Greene, W. H. Econometric Analysis. Pearson.

  • Agresti, A. Categorical Data Analysis. Wiley.

  • Long, J. S. Regression Models for Categorical and Limited Dependent Variables. Sage.