自序
沒有最好的統計方法,只有更好統計法。結構方程模型(structural equation model, SEM)結合了傳統統計學上的因素分析與路徑分析技術,已成為當前發表文章中常見的統計分析,SEM可再細分為反映型指標(reflective indicator)與形成型指標(formative indicator),這兩種結構模型對於理解構念(construct)有不同的解讀方式,分析軟體亦不可同,前者用「LISREL,AMOS…」;後用只能用SmartPLS軟體。SPSS和SAS早已提供PLS回歸模型。但對於更複雜的路徑模型,則必須使用專門的PLS軟體。
由於由於「人與人」、「人與物」之間行為的互動是複雜的,而PLS是非常適合估計複雜的關係。偏最小平方法(Partial Least Square, PLS)為無母數估計的結構方法模型(PLS-SEM)。著名PLS軟體「SmartPLS」是德國Hamburg大學商學院Ringle et al.(2010)開發,是基於經濟計量分析的需求。早期它在化學計量領域獲得重視,接著廣受資管、行銷、商學、運動休閒、健康、旅遊…等領域的愛載,迄今逐逐成為社會科學及生醫廣主流。
PLS也是一種探索或建構「預測性模型」的分析技術,尤其潛在變數之間的因果模型(causal model)分析,更優於一般的CB-SEM。被引用到超過2500以上的學術刊物中使用,廣受學者專家的肯定。
PLS-SEM(partial least squares)相較於CB-SEM(covariance-based)對樣本條件需求較少,分析資料不需符合多元常態分配,且可處理多個構念的複雜結構模型,同時處理反映性指標與形成性指標的構測量模型,特別適用於預測與強調模型的整體解釋變異程度。
SmartPLS除了PLS algorithm(演算法)外,尚提供consistent PLS algorithm (PLSc)來仿真CB-SEM計算。其分析結果,等同於CB-SEM(如Amos, SAS, Stata, MPlus, LISREL,EQS軟體)的估計。故SmartPLS已實質含蓋CB-SEM功能。統計分析上,SmartPLS功能及實用性已大於Amos等軟體。
由於,坊間出版SEM的書,多數是屬covariance-based SEM(CB-SEM)家族,但PLS家族不同於CB-SEM,學界鮮少有書專門介紹PLS-SEM原理與範例實作,殊實可惜。
SmartPLS能分析形成性構念(或構面)和形成性指標,可分析小樣本、非常態LVs等問題,倘若你的研究樣本數不夠多(如N=190份),則不符合使用CB-SEM資料分析方法之假定。且PLS的測量誤差較小,因此能精確的估計中介和調節(又稱干擾)等問題(Bontis & Booker, 2007)。此時你改用PLS-SEM資料分析法是明智的。
近年來SmartPLS 3廣受社科學者的歡迎,軟體內容引進了多個具有特色的分析方法,幫助研究者自動快速完成統計程式。SmartPLS更結合了現有技術方法(例如:PLS-POS、IPMA、多種bootstrapping估計係數值…),配備易用且直覺式圖形用戶界面。
由於SmartPLS統計軟體普及且易用,漸漸應泛用在學術論文與研究法上。但國內書籍較缺乏體系性論述PLS(估計法、統計原理)。
因此本書SmartPLS內容,包括:
1. PLS Algorithm:偏最小平方法來估計PLS路徑建模(PLS path modeling)的路徑係數。接著,再搭配Bootstrapping求出路徑係數之顯著性p值。
2. Bootstrapping:具備進階拔靴法選項(advanced bootstrapping options)。印出路徑係數「t值、顯著性p值」。
3. Consistent PLS Algorithm:等同「AMOS、Stata、LISREL、SAS」CB-SEM功能。意即,SmartPLS易用且實用功能可取代「AMOS、Stata、LISREL、SAS」。接著,再搭配Consistent PLS Bootstrapping求出類CB-SEM之路徑係數「p值」。
4. Consistent PLS Bootstrapping:印出路徑係數「t值」的顯著性考驗「p值」。
5. Blindfolding:預測相關性( 和 )與「X?Y」因果模型的效果量( )
6. 驗證式四分差分析(confirmatory tetrad analysis,CTA):該選formative模型或reflective模型?
7.重要性-效能映射分析(importance-performance matrix analysis, IPMA)分析
8. 有限混合分群(finite mixture segmentation, FIMIX):內部路徑模型的異質性,來對樣本分群(樣本要常態)
9. 預測導向分群(prediction-oriented segmentation, POS):樣本未必常態
10. 多群組分析(multi-group analysis, MGA):類別型調節變數:回卷事前已分組
11. 排列演算法(Permutation algorithm,MICOM):測量組間(inter-group)差異(不變性)
12. PLS regression modeling (PLS Predict)≒樣本外(out-of-sample)預測能力。
13. nonlinear relationships (如quadratic effect)。
本書以最著的軟體SmartPLS為分析工具,從概念、原理到實作,深入淺出地向讀者介紹PLS的常用模型與應用上需注意的問題,並以實例展示SmartPLS分析過程,適合研讀領域有:社會科學、運輸、農業、生物醫學、藥學、製藥、電腦科學、工程、能源、技術、環境科學、材料科學、管理、會計、心理學、商學、經濟、計量經濟、財務等。
張紹勳 謹識