Methodological issues of application of factor analysis to psychophysiological studies

This article considers a number of methodological issues relating to the use of factor analysis for the assessment of the spectral characteristics of heart rate, namely: the assumption of a multivariate of normal distribution of investigated characteristics, appropriateness of applying of the factor analysis model to the original data, of the procedure of the selection of common factors, and of the significance of the factor solution. In our study we used variables characterized by disruption of normal distribution, variables converted to a normal distribution, as well as the correlation matrix of Pearson and Spearman, and the model data. In the process of the factor analysis (the principal components method, Varimax-rotation) we investigate both the possibilities and limitations of various statistical tests and procedures and considered the nature of the marked common factors and capability of the use of Spearman correlations for violations of normality.

1. Ajvazjan S. A., Buhshtaber V. M., Enjukov I. S., Meshalkin L. D. Prikladnaja statistika: Klassifikacija i snizhenie razmernosti. M.: Finansy i statistika, 1989. 607 c.
2. Amosov A. L., Dubinskij Ju. L., Kopchenova N. V. Vychislitel'nye metody dlja inzhenerov. M.: Vysshaja shkola, 1994. 544 s.
3. Vuchkov I., Bojadzhieva L., Solakov E. Prikladnoj linejnyj regressionnyj analiz. M.: Finansy i statistika, 1987. 239 s.
4. Danilova N. N. Serdechnyj ritm i informacionnaja nagruzka // Vestnik MGU. Serija 14 (Psihologija). 1995. № 4. S. 14–19.
5. Danilova N. N. Stressoustojchivost' kak individual'naja osobennost' // Doklady I-j Mezhdunarodnoj konferencii pamjati A. R. Lurija. M.: MGU, 1998. S. 177–192.
6. Danilova N. N., Astaf'ev S. V. Izmenenija variabel'nosti serdechnogo ritma pri informacionnoj nagruzke // Zhurn. vys. nerv. dejat. im. Pavlova. 1999. T. 49. № 1. S. 28–38.
7. Zyrjanov B. A., Vlasov S. N., Kostromin Je. V. Metody i algoritmy obrabotki sluchajnyh i determinirovannyh periodicheskih processov. Sverdlovsk: UGU. 1990. 116 s.
8. Iberla K. Faktornyj analiz. M.: Statistika, 1980. 398 s.
9. Kendall M., St'juart A. Statisticheskie vyvody i svjazi. M.: Nauka. T. 2. 1973. 899 s.
10. Kim Dzh.-O., M'juller Ch. U., Klekka U. R., Oldenderfer M. S., Bljeshfild R. K. Faktornyj, diskriminantnyj i klasternyj analiz. M.: Finansy i statistika, 1989. 215 s.
11. Louli D. N., Maksvell A. Je. Faktornyj analiz kak statisticheskij metod. M.: Mir, 1967. 145 s.
12. Mashin V. A. Zavisimost' pokazatelej variabel'nosti serdechnogo ritma ot srednej velichiny R-R intervalov // Ros. fiziol. zhurn. im. I. M. Sechenova. 2002. T. 88. № 7. S. 851–855.
13. Spravochnik po prikladnoj statistike / Pod red. Je. Llojda, U. Ledermana, S. A. Ajvazjana, Ju. N. Tjurina. T. 2. M.: Finansy i statistika, 1990. 526 s.
14. Hal'd A. Matematicheskaja statistika s tehnicheskimi prilozhenijami. M.: Izd. inostrannoj literatury, 1956. 663 s.
15. Harman G. Sovremennyj faktornyj analiz. M.: Statistika. 1972. 487 s.
16. Heart Rate Variability: Standards of Measurement, Physiological Interpretation, and Clinical Use. Task Force of the European Society of Cardiology and the North American Society of Pacing and Electrophysiology // Circulation. 1996. V. 93. № 5. P. 1043–1065.
17. Rencher A. C. Methods of multivariate analysis. Wiley. 2002. 739 p.