🐻RSR秩和比综合评价
2021-10-16
| 2023-8-6
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RSR法(Rank-sum ratio) 是我国田凤调教授于1988年提出的,集古典参数统计与近代非参数统计各自优点于一体的统计分析方法。RSR法现在广泛地应用于医疗卫生、科技、经济等邻域的多指标综合评价、统计预测预报、鉴别分类、统计质量控制等方面。
一般过程是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;在此基础上,运用参数统计分析的概念与方法,研究RSR的分布;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。
优点:以非参数法为基础,对指标的选择无特殊要求,适用于各种评价对象,由于计算时使用的数值是秩次,可以消除异常值的干扰
缺点:排序的主要依据是利用原始数据的秩次,最终算得的 RSR 值反映的是综合秩次的差距,而与原始数据的顺位间的差距程度大小无关,这样在指标转化为秩次是会失去一些原始数据的信息,如原始数据的大小差别等。当 RSR 值实际上不满足正态分布时,分档归类的结果与实际情况会有偏差,且只能回答分级程度是否有差别,不能进一步回答具体的差别情况。
RSR 法本质
RSR 只使用了数据的相对大小关系,而不真正运用数值本身,也能用于处理“好”、“较好”、“一般”这类模糊指标问题。只要选择恰当的权重,RSR 法也能转化为模糊综合评价。
实际上,只要确定了权重,编好了秩,原始样本的排序就结束了,但是 RSR 综合评价法再进行了统计回归、分档排序,这一步实际上是通过将样本的秩次分布映射到正态分布曲线上,运用正态分布 原则进行分档。
 

RSR 综合评价法过程

  • Step1:确定评价指标。列出原始数据,一行代表一个评价对象,一列代表一个评价指标。最终为矩阵;
  • Step2:编秩。对矩阵即原始数据进行计算秩值;
  • Step3:计算秩和比。利用Step2的秩值,计算得到RSR值和RSR值排名;
  • Step4:确定RSR分布。列出RSR的分布表格情况并且得到Probit值;
  • Step5:计算回归方程;
  • Step6:进行排序,并且进行分档等级。

列出原始数据表并编秩

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,记为
死亡率这类指标一般作为成本型指标(代价型指标),死亡率越高,则编的秩数值越小。如:A、B 两地非自然死亡率为 1.8% 和3.7%,则编秩时,
非整次秩和比法
此方法用类似于线性插值的方式对指标值进行编秩,以改进 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:
非整次秩和比法是对一般秩和比法的扩展:希望在考虑部分模糊指标时,也能正常对待可量化的指标,此外将线性模型改为指数、对数等其他情况,也能做更多扩展。

计算秩和比并排序

在整次秩和比法中,只考虑元素的相对大小,不考虑具体值,计算秩和:
其中为第个评价指标的权重,
当指标权重相同时, ,此时秩和可以表示为:
 
 
如果只考虑排序问题, 到这里的时候就可以知道结果了, 以下步骤是为了能从正态分布角度对数据进行分层

确定RSR的分布(转化为概率单位)

RSR 的分布是指用概率单位Probit表达的值特定的累计频率 。
Probit模型是一种广义的线性模型,服从正态分布。其转换方法为:
Step 1 编制RSR频数分布表,列出各组频数,计算各组累计频数
Step 2 确定各组 RSR 的秩次范围及平均秩次
Step 3 计算累计频率 ,最后一项记为进行修正。(使用离散分布作为正态分布的近似计算中,作些修正可以提高精度。实际上这里如果不做修正,得到的,不能用于计算)
Step 4 将累计频率换算为概率单位ProbitProbit为累计频率对应的标准正态离差加 5。
 

计算直线回归方程

以累积频率所对应的概率单位为自变量,以 RSR 值为因变量,计算直线回归方程,即 :
回归方程检验:对该回归方程,需要进行检验。回归方程的检验往往围绕以下几点展开:
  • 残差独立性检验:Durbin-Watson 检验
  • 方差齐性检验(异方差性):Breusch-Pagan 检验和 White 检验
  • 回归系数b的有效性检验:  t检验法和置信区间检验法
  • 拟合优度检验:(自由度校正)决定系数、Pearson相关系数、Spearman秩相关系数、交叉验证法等
此处建议进行回归系数b的t检验及拟合优度的 Pearson 相关系数检验即可(标准情况下,Spearman 相关系数值为1,没有意义)
 

通过检验回归方程输出RSR矫正值,并进行分档排序

按照回归方程推算所对应的RSR估计值对评价对象进行分档排序,分档数由研究者根据实际情况决定。
这一部分的目的是将数据按照秩的各种情况, 映射到正态分布曲线上, 结合正态分布的相关划分方法进行分档.
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案例:

孕妇保健工作综合评价
当前有某省某年10个地区孕产妇保健工作的产前检查率X1(%),孕产妇死亡率X2(%),围生儿死亡率X3(%)。
当前希望结合此3个指标情况,针对10个地区进行综合评价,评价此10个地区的孕产妇保健工作水平情况,最终对此10个地区保健工作水平排序并且分档次。数据如下表:
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