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探索性因子分析 EFA 方差解释率与因子命名的 APA 报告规范 — KMO/Bartlett、碎石图、累计方差、APA 7th 完整模板
统计百科:EFA 怎么写进论文——KMO 与 Bartlett 检验、碎石图判断因子数、累计方差解释率报告格式、因子命名逻辑,以及符合 APA 7th 的方差解释率句式与方法章节模板全解。
EFA 的统计跑完了,导师或审稿人最常问的不是算法本身,而是:KMO 值够不够、因子数怎么定的、累计方差解释率写在哪、因子名字从哪来……这篇文章专攻"EFA 结果怎么规范写进论文"这一具体格式点,给出 APA 7th 所有 EFA 报告场景的完整模板,并逐一盘点审稿人最常挑的格式错误。
你的 EFA 报告有这些问题吗?
导师或审稿人关于 EFA 报告最常见的反馈:
- "未报告 KMO 值和 Bartlett 球形检验,无法判断数据是否适合做因子分析"
- "因子数量如何确定?需说明依据碎石图还是特征值 > 1 标准"
- "方差解释率要分列每个因子的独立解释量和累计值"
- "提取方法和旋转方法未说明,是主成分分析还是主轴因子法?"
- "因子命名缺乏依据,需说明是根据哪些题项载荷命名的"
- "载荷矩阵只写了显著项,需报告所有题项在所有因子上的载荷(或说明截断标准)"
这些问题集中在 APA Publication Manual 第七版关于量表开发与测量效度的报告规范,以及 EFA 方法章节的标准写法。本文只讲一件事:EFA 结果到底怎么规范写进论文的每一个环节。
如果你做完 EFA 还要做 CFA 验证,建议配合 结构方程模型 SEM 拟合指标报告 一起看;如果你要先报告量表信度,参见 Cronbach α 与 McDonald ω 可靠性报告。
一、EFA 前置检验:KMO 与 Bartlett 球形检验
KMO 检验(Kaiser-Meyer-Olkin)
KMO 检验衡量变量之间的"偏相关结构"是否紧密,值域 0–1,越接近 1 说明变量共享的方差越多,越适合提取公因子。
KMO 判断标准(Kaiser,1974):
| KMO 值 | 适合程度 |
|---|---|
| .90 以上 | 极好(marvelous) |
| .80–.89 | 好(meritorious) |
| .70–.79 | 中等(middling) |
| .60–.69 | 一般(mediocre) |
| .50–.59 | 勉强(miserable) |
| < .50 | 不适合做 EFA |
APA 报告写法:
KMO 取样适切性量数为 .87,Bartlett 球形检验达显著水平,
chi^2(X) = XXXX.XX, p < .001,表明数据适合进行探索性因子分析。
注意:KMO 值前不加 0(.87 不写 0.87),与 p 值格式一致。
Bartlett 球形检验
Bartlett 检验的零假设是"相关矩阵为单位矩阵"(所有变量两两相关为 0),若不显著则说明变量间几乎无相关,因子分析无意义。
APA 报告写法:
Bartlett 球形检验,chi^2([df]) = XXXX.XX, p < .001
其中 df = p(p-1)/2,p 为变量(题项)个数。例如 20 个题项,df = 20 × 19 / 2 = 190。
两个检验必须同时报告,缺一不可。
二、因子数量确定:三种标准与碎石图
标准一:Kaiser 特征值 > 1 准则
最古老也最常见的准则:保留特征值(eigenvalue)大于 1 的因子。直觉是:特征值代表该因子"解释的方差量",特征值 > 1 说明该因子至少比一个原始变量贡献的信息量多。
缺点:过于机械,在变量数多时常提取过多因子,且对样本量敏感。APA 7th 建议将其与其他方法结合使用,不单独依赖。
标准二:碎石图(Scree Plot)
将因子编号(x 轴)与对应特征值(y 轴)绘图,寻找"肘部"(elbow)——曲线从陡降变为平缓的转折点,保留转折点之前的因子数。
碎石图在 APA 论文中的描述方式:
碎石图(Scree Plot)结果显示,第 X 个因子之后特征值下降趋势趋于平缓,
提示提取 X 个因子较为合理(见图 X)。
如果期刊允许附图,建议将碎石图作为补充图(Figure)附上;若篇幅受限,也可仅在文字中描述。
标准三:平行分析(Parallel Analysis)
现代心理测量学最推荐的方法:生成与真实数据同等样本量和变量数的随机数据集(通常 1000 次),计算随机数据的特征值分布(95th 百分位),只保留真实特征值超过随机特征值 95th 百分位的因子。
平行分析比 eigenvalue > 1 更保守,不易提取噪声因子。
APA 报告写法:
采用平行分析(Parallel Analysis,1000 次随机数据集,95th 百分位截断)
确定因子数,结果建议提取 X 个因子(前 X 个特征值均超过对应随机数据的
95th 百分位特征值)。
三种方法汇总:实践中建议先做平行分析,再参照碎石图,最后结合理论意义决定因子数。若三种方法结果一致,方法章节说明即可;若不一致,需解释最终选择的依据。
三、方差解释率:独立解释量与累计解释量
这是 EFA 结果呈现最核心的部分,也最常出格式错误。
方差解释率的来源
EFA 旋转后,每个因子的方差解释量来自因子载荷的平方和(Sum of Squared Loadings,SSL)。
$\text{因子} j \text{ 解释方差%} = \frac{SSL_j}{\text{变量总数}} \times 100%$
旋转前后的总解释量相同,但各因子分配的方差会重新分布(斜交旋转下各因子方差解释量之和可能超过总解释量,因为因子间存在相关,不能直接相加)。
正交旋转(Varimax)的方差解释率报告
正交旋转后各因子独立,方差解释量可直接累加。
标准 APA 报告格式(含表格描述):
经最大方差旋转(Varimax),提取 X 个因子,累计解释总方差的 XX.XX%。
各因子方差解释率依次为:因子 1(XX.XX%)、因子 2(XX.XX%)、
因子 3(XX.XX%)(详见表 X 旋转后因子矩阵)。
斜交旋转(Oblimin/Promax)的方差解释率报告
斜交旋转允许因子间相关,此时不能直接累加各因子方差解释量,应报告"所有因子共同解释的方差量"而非各因子之和。
标准 APA 报告格式:
采用直接斜交旋转(Direct Oblimin,delta = 0),提取 X 个因子,
所有因子共同解释总方差的 XX.XX%(因因子间存在相关,各因子方差解释量
之和将超过此数,不建议直接相加)。
因子间相关系数矩阵见表 X,最大因子相关系数为 r = .XX,
[高于/低于] .32 的判断阈值,[支持/不支持]使用斜交旋转的合理性
(Tabachnick & Fidell,2019)。
方差解释率的精度与格式
- 解释率精确到两位小数(如 XX.XX%),不写 XX% 或 XX.X%
- 特征值精确到两位小数
- 载荷系数精确到两位小数(如 .73,不写 .7 或 .732)
- 百分号前不加空格(APA 格式:52.34%,不写 52.34 %)
四、因子命名:从载荷到意义的完整逻辑
因子命名是 EFA 中最具主观性、也最考验研究者判断力的步骤。APA 7th 虽未强制规定命名格式,但审稿人通常期待看到清晰的命名依据。
命名的四个步骤
步骤一:确定载荷截断值
通常以 .40 或 .45 作为"主要载荷"的最低门槛(Stevens,2002 建议 N > 200 时用 .364,N > 300 时用 .298,但实践中多数期刊接受 .40 作为保守截断)。
步骤二:识别每个因子的"核心题项"
列出在该因子上载荷 ≥ .40 且在其他因子上载荷均 < .40 的题项(单纯载荷题项,simple structure),这些题项是命名的主要依据。
步骤三:归纳共同主题
阅读核心题项的内容,寻找它们在心理/行为/认知层面的共同主题,命名需与已有文献中的构念体系对应(若有前人研究)。
步骤四:检查跨载荷题项
若某题项在两个因子上均载荷 ≥ .40(跨载荷,cross-loading),需说明处理方式:可保留在载荷更高的因子、可删除该题项、或说明其理论上的多义性。
因子命名的 APA 报告写法
因子 1 包含 X 个题项(载荷范围 .XX–.XX),这些题项共同反映了
[构念描述],将该因子命名为"[因子名称]";
因子 2 包含 X 个题项(载荷范围 .XX–.XX),反映[构念描述],
命名为"[因子名称]";
因子 3 包含 X 个题项(载荷范围 .XX–.XX),命名为"[因子名称]"。
各因子题项载荷见表 X。
命名的常见问题:
- 命名过于宽泛(如直接叫"因子 1""维度 A"),不传达构念意义
- 命名与文献中已有构念不符却不说明
- 跨载荷题项不交代处理方式,直接忽略
五、完整 APA 方法章节与结果章节模板
方法章节:分析策略描述
数据收集完成后,采用探索性因子分析(EFA)检验量表的潜在因子结构。
分析使用主轴因子提取法(Principal Axis Factoring,PAF),
以 [Varimax 正交旋转 / Direct Oblimin 斜交旋转] 对因子矩阵进行旋转。
因子数量的确定综合参考平行分析(Parallel Analysis,1000 次随机数据集,
95th 百分位)、碎石图(Scree Plot)以及理论意义。
题项保留标准为:在所在因子上主要载荷 >= .40,且在其他因子上载荷 < .40;
同时剔除共同度(communality)低于 .30 的题项。
统计分析使用 ChatSRS(SPSS、R 及 Stata 三引擎),显著性水平设为 alpha = .05。
结果章节:完整报告段落模板
以下是一个完整的 EFA 结果报告段落(三因子正交旋转场景,N = 326,22 个题项):
EFA 前置检验显示,KMO 取样适切性量数为 .87,Bartlett 球形检验显著,
chi^2(231) = 2847.63, p < .001,表明数据适合进行探索性因子分析。
平行分析(1000 次随机数据集)和碎石图结果均建议提取 3 个因子,
与特征值 > 1 准则的结果(前 3 个因子特征值分别为 6.42、3.18、2.07,
第 4 个特征值为 0.93)一致。
采用主轴因子法提取 3 个因子,经最大方差旋转(Varimax)后,
3 个因子累计解释总方差的 53.71%(因子 1:24.38%,
因子 2:16.85%,因子 3:12.48%)。全部 22 个题项的共同度
介于 .41 至 .78 之间,均高于 .30 的保留标准。
旋转后因子矩阵中,所有题项主要载荷均 >= .45(载荷范围 .45–.82),
无题项出现跨载荷(即在两个或以上因子上载荷均 >= .40),
简单结构(simple structure)基本实现(Thurstone,1947)。
因子 1 包含 9 个题项(载荷范围 .57–.82),
题项内容集中于个体对[构念 A]的认知与评价,命名为"[因子名称 1]";
因子 2 包含 7 个题项(载荷范围 .51–.76),
反映[构念 B]相关的行为意愿,命名为"[因子名称 2]";
因子 3 包含 6 个题项(载荷范围 .45–.71),
与[构念 C]的情感体验相关,命名为"[因子名称 3]"。
各因子题项及载荷详见表 X。
填入真实数值的示例
EFA 前置检验显示,KMO 取样适切性量数为 .87,Bartlett 球形检验显著,chi^2(231) = 2847.63,p < .001,表明数据适合进行探索性因子分析。平行分析(1000 次随机数据集,95th 百分位截断)和碎石图结果均建议提取 3 个因子,与特征值 > 1 准则的结果(前三因子特征值分别为 6.42、3.18、2.07,第四因子特征值为 0.93)一致。采用主轴因子法提取 3 个因子,经最大方差旋转(Varimax)后,3 个因子累计解释总方差的 53.71%(因子 1:24.38%,因子 2:16.85%,因子 3:12.48%)。全部 22 个题项共同度介于 .41 至 .78 之间,均高于 .30 的保留标准,无题项出现跨载荷(cross-loading)。因子 1 包含 9 个题项(载荷范围 .57–.82),反映学生对在线学习平台的认知有用性评估,命名为"感知有用性";因子 2 包含 7 个题项(载荷范围 .51–.76),涵盖实际使用行为意图,命名为"使用意愿";因子 3 包含 6 个题项(载荷范围 .45–.71),与平台交互过程中的情感满意度相关,命名为"情感体验"。各因子题项及载荷详见表 1。
六、在 ChatSRS 一句话获得规范 EFA 报告
打开 chatsrs.com,上传数据后输入:
"对以下 22 个李克特量表题项做探索性因子分析(EFA):先报告 KMO 和 Bartlett 球形检验;用主轴因子法提取,Varimax 正交旋转;用平行分析确定因子数;输出每个因子的特征值、方差解释率(独立和累计)、旋转后因子载荷矩阵(截断 .40)和共同度;最后给出符合 APA 7th 格式的完整方法章节和结果章节报告段落,并对每个因子给出命名建议。"
ChatSRS 同时调用 SPSS、R(psych 包的 fa() 函数)和 Stata 三引擎交叉验证,自动生成旋转后因子矩阵表和 APA 格式报告段落,可直接复制进论文。
若需斜交旋转(因子间可能存在相关),将"Varimax 正交旋转"改为"Direct Oblimin 斜交旋转,并报告因子相关系数矩阵",ChatSRS 自动切换报告模板。
七、旋转后因子载荷矩阵的表格格式
EFA 结果的主体通常以表格呈现,APA 7th 对因子载荷表格有以下格式要求:
- 表格标题使用斜体,格式如:Table 1. Rotated Factor Loadings and Communalities for the [量表名] Scale (N = XXX)
- 列标题:题项编号或题项缩写 / Factor 1(或命名后的因子名)/ Factor 2 / Factor 3 / Communality (h²)
- 载荷精确到两位小数(如 .73),不显示前导零
- 低于截断值(如 < .40)的载荷可留空或用"—"代替,但须在表注说明截断标准
- 表末行报告各因子特征值(Eigenvalue)和方差解释率(% Variance)、累计方差解释率(Cumulative %)
- 正交旋转用"Rotated Factor Matrix",斜交旋转用"Pattern Matrix"(结合"Structure Matrix"另表报告)
表注(APA 格式):
Note. N = 326. 采用主轴因子法提取,最大方差旋转(Varimax)。
截断标准 >= .40;低于截断值的载荷以"—"标注。
h² = 共同度。
八、EFA 报告常见错误对照表
| 常见错误 | 正确写法 | 违反的规范 |
|---|---|---|
| 未报告 KMO 和 Bartlett 检验 | 两者均须报告,写在 EFA 结果第一句 | 数据适合性检验缺失 |
| KMO = 0.87 | KMO = .87(不加前导零) | APA 格式:0–1 的值不加 0 |
| 只写"提取 3 个因子" | 说明依据:平行分析 / 碎石图 / 特征值准则 | 因子数确定无依据 |
| 累计方差 53% | 累计方差 53.71% | 精度要求两位小数 |
| 混淆旋转前后方差解释率 | 报告旋转后(Rotated)的方差解释率 | 提取前后方差分配不同 |
| 斜交旋转各因子方差直接相加 | 斜交旋转应报告整体解释量,不可直接相加 | 因子间相关导致重叠 |
| 载荷只报告主要载荷,隐藏跨载荷 | 交代跨载荷处理方式或删题逻辑 | 透明度要求 |
| 因子命名无依据 | 说明核心题项内容与命名对应关系 | 命名需可验证 |
| Pattern Matrix 与 Structure Matrix 混淆 | 斜交旋转以 Pattern Matrix 报告,注明来源 | 斜交旋转报告规范 |
| 共同度未报告 | 载荷表需包含 h² 列 | 题项拟合质量指标 |
常见 FAQ
Q:EFA 和 PCA 的方差解释率写法一样吗?
A:格式相同,但含义不同,必须说明使用的是哪种方法。PCA(主成分分析)的方差解释率基于"成分",提取的是线性组合,包含独特方差(unique variance)和误差;EFA 的方差解释率基于"公因子",理论上只提取共同方差(common variance),共同度(communality)小于 1。APA 论文中两者必须说明提取方法,不能模糊写"因子分析"而不说是 PCA 还是 PAF。更详细的 PCA 报告格式参见主成分分析 PCA 报告。
Q:碎石图需要附在论文里吗?
A:视期刊要求而定。如期刊允许附图且篇幅足够,碎石图是有力的图示证据,建议附上;若期刊篇幅限制严格,可在文字中描述碎石图的拐点位置。平行分析的具体数值(真实特征值 vs. 随机特征值对比表)也可以附在补充材料中。无论是否附图,方法章节必须文字说明因子数的确定依据。
Q:EFA 结果的 KMO 只有 .62,还能做吗?
A:.62 属于"一般(mediocre)",理论上可以继续,但需在论文中注明这是局限性,并说明仍进行 EFA 的依据(如理论上预期量表具有因子结构、Bartlett 检验显著等)。如果 KMO < .50,则通常建议检查题项质量或增大样本量,不宜强行做 EFA 并声称结果有效。
Q:斜交旋转是不是比正交旋转更好?
A:取决于理论假设,不存在绝对的好坏。如果研究中的因子在理论上可能存在相关(如同一个大构念的子维度,例如学习动机的"内部动机"与"外部动机"),则应选择斜交旋转(Direct Oblimin 或 Promax)。如果各因子理论上相互独立(如完全不同领域的能力维度),可选正交旋转(Varimax)。检验标准:若斜交旋转后因子间相关系数均 < .32(Tabachnick & Fidell,2019),则正交旋转与斜交旋转实际差异不大,可选正交;若相关系数 >= .32,则斜交旋转更合适。
Q:EFA 后还需要报告信度吗?
A:是的,信度分析与 EFA 是相互补充的,不能互相替代。EFA 回答"这些题项是否测量同一个(或几个)潜在构念"(结构效度),Cronbach alpha / McDonald's omega 回答"这些题项的内部一致性如何"(信度)。APA 论文通常在 EFA 结果后紧跟各因子(子量表)的信度系数报告,格式参见量表信度报告 APA 规范。
快速参考:EFA 报告格式速查卡
[前置检验]
KMO = .XX,Bartlett chi^2([df]) = XXXX.XX, p < .001
[因子数确定]
平行分析(1000 次,95th 百分位)建议提取 X 个因子
碎石图拐点在第 X 个因子后
特征值 > 1:前 X 个因子特征值分别为 XX.XX / XX.XX / ...
[提取与旋转]
提取方法:主轴因子法(PAF)/ 最大似然法(ML)
旋转方法:Varimax(正交)/ Direct Oblimin(斜交)
[方差解释率 — 正交旋转]
因子 1: 特征值 = X.XX,解释率 = XX.XX%
因子 2: 特征值 = X.XX,解释率 = XX.XX%
累计解释率 = XX.XX%
[载荷截断标准]
主要载荷 >= .40,跨载荷 < .40
[共同度]
所有题项 h^2 均 >= .30(范围 .XX–.XX)
[因子命名]
因子 1:X 个题项,载荷 .XX–.XX,命名"[名称]"
因子 2:X 个题项,载荷 .XX–.XX,命名"[名称]"
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