其解决的是当用个指标描述的研究对象之间的相似性或距离给定时,这些研究对象在低维空间中的表示,并使其接近程度与原来的相似性或距离大体匹配,从而揭示研究对象的潜在结构。
多维尺度分析包含众多模型,可以从不同角度进行分类。较为常见的是根据研究对象间距离的可测量水平,分为度量MDS模型和非度量MDS模型。如果对象间距离的测度尺度可以达到定距或定比水平,则使用度量MDS模型;否则,使用非度量MDS模型为宜。
下面,仅以度量模型中的古典MDS模型为例,说明其基本原理。古典MDS模型是最早出现的MDS方法之一。设为一个
相异性矩阵,
表示对象
与对象
之间的相异性,古典MDS模型的目标是用某个
维欧式空间中的
个点
来表示
个研究对象。点
和
之间的欧式距离用
表示。在古典MDS模型中,将相异性数据看成是点之间的距离,即
。模型拟合优度用百分变差
和平方百分变差
来描述:
…(1)
…(2)
式中为
个点在第
个坐标上的方差,即
,
。
的大小可以表示第j个坐标的重要性。
需要注意的是,上述古典MDS模型仅适用于数据为1个单独矩阵的情况。当数据为采集自不同个体的多个矩阵时,例如,由多个受访者填写调查问卷,则需要使用拟合重复MDS模型。
21世纪10年代,大多数通用的统计软件都可以帮助用户方便快捷的实现各种MDS模型的计算和结果的可视化展示。多维尺度分析可以适应不同测度水平、多个样本来源的数据,其在心理度量、市场研究以及信息计量学等领域都得到了广泛应用。