秩和比综合评价法(RSR)
# 秩和比综合评价法(RSR)
# 1、作用
秩和比(RSR)指将效益型指标从小到大排序进行排名、成本型指标从大到小排序进行排名,再计算秩和比,最后统计回归、分档排序。通过秩转换,获得无量纲统计量 RSR,以 RSR 值对评价对象的优劣直接排序或分档排序,从而对评价对象做出综合评价。
# 2、输入输出描述
输入:至少两项或以上的定量变量。
输出:反应考核指标在量化评价中的综合得分与分档
# 3、案例示例
案例:对某省 10 个地区的孕妇保健工作的三个指标进行综合评价
# 4、案例数据
秩和比综合评价法(RSR)案例数据
# 5、案例操作
Step1:新建分析;
Step2:上传数据;
Step3:选择对应数据打开后进行预览,确认无误后点击开始分析;
step4:选择【秩和比综合评价法】;
step5:查看对应的数据数据格式,【秩和比综合评价法】要求特征序列为定量变量,分为正向指标变量和负向指标变量,且正向指标变量和负向指标变量的个数之和大于等于两项。
step6:设置编秩方式(非整秩方法(推荐使用)、整秩方法、无处理)、分档数量(3 档、4 档、5 档 )、变量权重(熵权法、不设置权重、自定义权重)。
step7:点击【开始分析】,完成全部操作。
# 6、输出结果分析
输出结果 1:指标权重计算
图表说明:熵权法的权重计算结果显示,产前检查率的权重为 29.447%、孕妇死亡率的权重为 36.344%、围产儿死亡率的权重为 34.209%,其中指标权重最大值为孕妇死亡率(36.344%),最小值为产前检查率(29.447%)。
输出结果 2:秩值计算
索引 | X1:产前检查率 | R1:产前检查率 | X2:孕妇死亡率 | R2:孕妇死亡率 | X3:围产儿死亡率 | R3:围产儿死亡率 | RSR | RSR_Rank |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
A | 1.0000 | 9.9999 | 0.3622 | 4.2602 | 0.7680 | 7.9117 | 0.7200 | 6 |
B | 0.7951 | 8.1560 | 0.3725 | 4.3523 | 0.3624 | 4.2618 | 0.5441 | 9 |
C | 0.9878 | 9.8900 | 0.6415 | 6.7736 | 0.8244 | 8.4199 | 0.8254 | 2 |
D | 0.5448 | 5.9030 | 0.3841 | 4.4568 | 0.6766 | 7.0893 | 0.5783 | 8 |
E | 0.4688 | 5.2191 | 0.7868 | 8.0811 | 0.8850 | 8.9650 | 0.7541 | 4 |
F | 0.7157 | 7.4416 | 0.6279 | 6.6507 | 0.9959 | 9.9629 | 0.8017 | 3 |
G | 0.7659 | 7.8935 | 0.5408 | 5.8672 | 0.6365 | 6.7289 | 0.6759 | 7 |
H | 0.9817 | 9.8351 | 0.8501 | 8.6511 | 1.0000 | 9.9999 | 0.9461 | 1 |
I | 0.6757 | 7.0814 | 1.0000 | 10.0000 | 0.3860 | 4.4744 | 0.7250 | 5 |
J | 0.0000 | 1.0001 | 0.0000 | 1.0000 | 0.0000 | 1.0001 | 0.1000 | 10 |
分析:X1、X2、X3 是对原始数据进行同向趋势归一化后的结果,R1、R2、R3 对原始数据进行非整秩编秩后的结果。
输出结果 3:RSR 分布表
索引 | RSR | 频率 f | 累计频数 Σf | 评价秩数 | 评价秩数/n*100% | Probit |
---|---|---|---|---|---|---|
J | 0.1000055172818725 | 1 | 1 | 1 | 10 | 3.7184484344554 |
B | 0.5441461206105431 | 1 | 2 | 2 | 20 | 4.158378766427086 |
D | 0.5783215648353828 | 1 | 3 | 3 | 30 | 4.475599487291959 |
G | 0.6758664494304739 | 1 | 4 | 4 | 40 | 4.7466528968642 |
A | 0.7199517754575212 | 1 | 5 | 5 | 50 | 5 |
I | 0.7250272188983746 | 1 | 6 | 6 | 60 | 5.2533471031358 |
E | 0.7540695801074253 | 1 | 7 | 7 | 70 | 5.52440051270804 |
F | 0.801670448882063 | 1 | 8 | 8 | 80 | 5.841621233572914 |
C | 0.8254492707094204 | 1 | 9 | 9 | 90 | 6.2815515655446 |
H | 0.946115322279421 | 1 | 10 | 10 | 97.5 | 6.959963984540054 |
图表说明:以上表格为目的是为了计算 Probit 值,Probit 值是根据百分数(评价秩数/n*100%)在“百分数与概率单位对照表”得到的。
● 将 RSR 值按照从小到大的顺序排列;
● 列出各组频数;
● 计算各组累计频数;
● 确定各组 RSR 的秩次 R 及平均秩次 R-;
● 计算向下累计频率 R- / n × 100 %, 最后一项用( 1 − 1 / 4 n ) × 100 % 修正;
● 根据累计频率,查询“百分数与概率单位对照表”,求其所对应概率单位 Probit 值;
● 利用表格中的 RSR 分布值作为自变量,Probit 值作为因变量,进行线性回归,结果如下表格。
PS:详细的百分数与概率单位对照表:https://s0.spsspro.com/resources/images/百分数与概率单位对照表.png (opens new window)
输出结果 4:线性回归
分析:以累计频率所对应的概率单位值 Probit 为自变量,以 RSR 值为因变量,计算回归方程。
从 F 检验的结果分析可以得到,显著性 P 值为 0.001,水平呈现显著性,拒绝了回归系数为 0 的原假设,同时模型的拟合优度 R² 为 0.763,模型表现较为良好,因此模型基本满足要求。对于变量共线性表现,VIF 全部小于 10,因此模型没有多重共线性问题,模型构建良好。对于变量共线性表现,VIF 全部小于 10,因此模型没有多重共线性问题,模型构建良好。
模型的公式如下: RSR=-0.39+0.203*Probit
输出结果 5:拟合效果图
图表说明: 上图展示了本次模型的原始数据图、模型拟合值、模型预测值。
输出结果 6:分档排序临界值表格
图表说明:本步骤目的在于得到分档排序临界值表格,尤其是 Probit 临界值对应的 RSR 临界值(拟合值); 第一:百分位数临界值和 Probit 临界值根据分档水平数量而变化,该两项是固定值且完全一一对应; 第二:上表格中 RSR 临界(拟合值)是根据 Probit 临界值代入回归模型计算得到。
输出结果 7:分档等级结果汇总
索引 | RSR_Rank | Probit | RSR Regression | Level |
---|---|---|---|---|
D | 2 | 6.2815515655446 | 0.887928277115047 | 3 |
F | 1 | 6.959963984540054 | 1.025957377925402 | 3 |
J | 6 | 5 | 0.6271850989518994 | 2 |
B | 9 | 4.158378766427086 | 0.4559496987141139 | 2 |
G | 8 | 4.475599487291959 | 0.5204911039617149 | 2 |
A | 4 | 5.52440051270804 | 0.7338790939420838 | 2 |
I | 3 | 5.841621233572914 | 0.798420499189685 | 2 |
E | 7 | 4.7466528968642 | 0.5756393550067596 | 2 |
C | 5 | 5.2533471031358 | 0.6787308428970396 | 2 |
H | 10 | 3.7184484344554 | 0.36644192078875193 | 1 |
图表说明:分档等级 Level 数字越大表示等级水平越高,即效应越好。由上表结果的三个分档等级可知,地区 D 和地区 F 的孕妇保健工作做的最好,而地区 H 的孕妇保健工作做的最差。
# 7、注意事项
- 如果在 SPSSPRO 中进行秩和比检验,且希望各指标有权重(如果不带权重则称 RSR,带权重则称 WRSR,RSR 是 WRSR 是一种特殊形式),可在输入页面的变量权重选择“自定义权重”处进行设置变量权重即可。
# 8、模型理论
RSR 法的基本思想是: 对评价指标排秩, 以秩的平均值为评价标准, 适用于对不同计量单位的指标进行 综合评价。 RSR 法计算的基本步骤为:
(1)步骤 1 数据归一化+同趋势化
由于平台存在“正向指标”、“负向指标”,将分别对这两类数据做预处理 。这里对最小值减去0.0001,对最大值加上0.0001是为了兼容一整列都为相同的值的情况,对整体结果影响不大,可忽略不计
对于正向指标:
对于负向指标:
(2)步骤 2 构造矩阵:假设评价对象为 n 个, 评价指标为 m 个, 构建数据矩阵 (n ×m)。
(3)步骤 3 编秩矩阵:
(3.1)整次秩和比法:将 n 个评价对象的 m 个评价指标排列成 n 行 m 列的原始数据表。编出每个指标各评价对象的秩,其中效益型指标从小到大编秩,成本型指标从大到小编秩,同一指标数据相同者编平均秩。得到秩矩阵,记
(3.2)非整次秩和比法:为了改进 RSR 法编秩方法的不足,所编秩次与原指标值之间存在定量的线性对应关系,从而克服了 RSR 法秩次化时易损失原指标值定量信息的缺点。
对于效益型指标:
对于成本型指标:
(4)步骤 4 计算秩和比:
权重相同时,
权重不同时,
Rij 是第 i 个对象的第 j 个指标的秩,Wj 表示第 j 个指标的权重,权重和为 1。RSRi 的值越大,说明评价对象越优。
(5)步骤 5 计算概率单位
编秩得到 RSR(或 WRSR)频率分布表,列出各组频数 f,计算各组的累计频数 cf 和累计频率 p,将转换为概率单位 probit。
(6)步骤 6 计算直线回归方程
以 probit 值为自变量,以 RSR 为因变量,计算直线回归方程。
(7)步骤 7 分档排序,按照回归方程推算得到的 RSR(WRSR)估计值对评价对象进行分档排序。
# 9、参考文献
[1] Scientific Platform Serving for Statistics Professional 2021. SPSSPRO. (Version 1.0.11)[Online Application Software]. Retrieved from https://www.spsspro.com.
[2] 田凤调. 秩和比法及其应用[M]. 北京 中国统计出版社,1993.
[3] 刘浩然,汤少梁. 基于 TOPSIS 法与秩和比法的江苏省基本医疗服务均等化水平研究[J]. 中国全科医学,2016,19(7):819-823. DOI:10.3969/j.issn.1007-9572.2016.07.017.