三维散点图

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一、问题与数据
最大携氧能力是身体健康的一项重要指标,但检测该指标成本较高。研究者想根据性别、年龄、体重、运动后心率等指标建立预测最大携氧能力的模型,招募了100名研究对象,测量其最大携氧能力(VO2max)和运动后心率(heart rate),并收集性别(sex)、年龄(age)、体重(weight)。

 

本例中研究者想绘图反映最大携氧能力、体重和运动后心率的关系,部分数据如图1。研究者该如何绘图展示这三者间的关系呢?

 

图1 部分数据

二、对问题分析

研究者想绘图展示最大携氧能力、体重和运动后心率三者间的关系,可以使用三维散点图(3-D Scatter)。

 

三维散点图可以反映三个连续变量间的关系,通常其中一个连续变量为因变量,另外两个为自变量,根据研究目的这些自变量又可被称为预测变量、协变量或中介变量。三维散点图可以反映多重线性回归或者有连续中介变量的中介分析中的变量关系。

三、SPSS操作

3.1 三维散点图

 

在主界面点击 Graphs→Chart Builder,选择左下角的 Choose from 框中的 Scatter/Dot,如图2。

 

图2 Chart Builder

 

选择Scatter/Dot后,其右侧显示8个选项,将第1行第3个图拖拽至上方预览窗格中(如果鼠标悬停在该图上方会提示Simple 3-D Scatter,即三维散点图)。如图3。

 

图3 拖拽Simple 3-D Scatter至预览窗口

 

将变量VO2max拖至“Y-Axis?”框,weight拖至“X-Axis?”框,heart_rate拖至“Z-Axis?”框。如图4。

 

图4 将变量拖拽至Simple 3-D Scatter

 

这里需要注意的是,尽管添加变量时预览窗格中图形发生变化,但它不能准确根据数据绘图,因此,不要质疑自己操作错误,最后会根据真实数据显示正确散点图。

 

3.2 改变坐标轴属性

 

如果想要改变三个坐标轴的属性,可以在Edit Properties of. 框中选择“X-Axis1(Point1)”、“Y-Axis1(Point1)”或者“Z-Axis1(Point1)”后更改。本例以改变X轴属性为例。如图5。

 

图5 改变坐标轴属性

 

之后就可以改变坐标轴标签(Axis Label框)或改变坐标轴属性(Scale Range区域)。

 

绘制三维散点图时,研究者可能根据数据特征更改坐标轴变量的刻度属性。以改变X轴最小值为例,取消Scale Range区域Minimum选项的勾选,随后自定义数值(Custom)高亮且默认值为0。

 

如果研究者暂时不能确认X轴最小值,可先选择默认设置绘制散点图,确认最小值后回到此步重新设置。本例中X轴最小值设置为40,点击 Apply 保存设置。如图6。

 

图6 改变X轴属性:改变Minimum

 

完成设定后,点击OK。

四、作图结果

图7 是最终的三维散点图。

 

图7 三维散点图

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