第四章 研究設計
第四節 實證研究方法
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第四節 實證研究方法
本 研 究 主 要 採 用 因 素 分 析 ( Factor Analysis ) 與 結 構 方 程 模 式
(Structural Equation Modeling, SEM)。因素分析是將雜亂的觀測變數縮 減為少數潛在因子的一種統計方法,能保留原始資料特性,並精簡出少 數潛在變數。因此,可利用本法將影響居住環境品質及容積移轉政策滿 意度之觀測變數(Manifest Variables)進行因素歸類,簡化因果關係,在 整合研究假設,配合結構方程模式辦理驗證。
一、因素分析(Factor Analysis)
因素分析是討論將眾多 P 個觀察變數(v1~vp)中,萃取出 q 個潛在 變數的統計方法(q 個且 q≦P),可以將測量的內容簡化成幾個共同因 素(Common Factor)。換言之,因子分析目的在於以簡潔、精確的方 法來描述眾多變項之間的交互關係,以協助研究者對這些變項的概念 化,並以較少的向度來表示原來的資料結構,且能保有原來資料所能 提供的大部分訊息。
因素分析是研究一份測驗建構效度(Consttruct Validity)最有效的 方法之一,透過因素分析可發現一此互相獨立的因素,也是主成份分 析的擴展,除了可供更新不同的新變數,對原本的結構也有更多的解 釋,主要是針對內部相關信高的變數作簡化。
因素分析的功能在於可處理潛在變數的估計問題,協助研究進行 效度的驗證,原理在利用測量指標蒐集基礎資料,計算數據間的關係,
並萃取出影響觀察數據相關變化的潛在變項,探究潛在變項的結構關 係,此過程稱為因素效度(Factorial Validity)。
而在因素分析抽取的方法依研究目的大致可分為探索性因素分析
(Exploratory Factor Analysis, EFA)及驗證性因素分析(Confirmatory Factor Analysis, CFA)二種。探索性因子分析主要是應用於研究初始階 段,對問項辦理分組並命名,功能在於可將雜亂無章的變項理出頭緒,
有助於建立新的假設及發展新的理論;而驗證性因素分析是探討建構 間的相關性,並討論量表的信度與效度,在驗證性因素中,因素權重、
因素間共變異數或誤差(獨特因素)的變異數及共變異數可以指定為 某種型態、指定兩係數相等、或指定某係數等於某固定數值,主要功 能在為對因素結構以 SEM 模式做驗證而非探索,因此,如果研究候要 在眾多資料找出潛在因素結構,則 EFA 較為適宜。
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設係由「獨特因素(Unique Factor)」及「共同因素(Common Factor)」所組成的線性組合,因此因素分析模式為:(二)因素萃取(Factor Extraction)
執行因素分析,必須辦理參數估計,簡單說明是從一組測量 變數中萃取共同變異,即求取因素負荷與獨特性,最基本的方法 為主成份分析法(Principle Component Analysis),原理是利用變數
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的線性組合,來化簡變數成為幾個主成份;其他常用的方法尚有 主 軸 因 素 法 ( Principal Axis Factors )、 最 大 概 似 法
( Maximun-Likelihood Method )、 最 小 平 方 法 ( Least Squares Method)、未加權最小平方法(Unweighted Least Squares Method)。
過去研究中最常使用者為主成份分析法與主軸因素法,其中 又以主成份分析法的使用最為普遍,主要係由於該作法是以線性 整合將所有變項加以合併(Linear Combination),計算所有變項共 同解釋的變異量,主成份分析法主要目的在使每一個成分能夠代 表最大的觀察變異量,且適用於單純為簡化大量變項為較少數的 成份時使用,因此本案也採取主成份分析法來估計因素負荷量。
在完成因素萃取後,接下來即確認因素的組成,而因素負荷 量類似於迴歸分析中迴歸係數的權數,反應了題項變數對各共同 因素的關聯強度,反之,因素負荷量即為各因素對各測量變數的 解釋程度,如果把負荷量平方後相加,則反映了解釋變異量,根 據各變數的因素負荷量可以解釋各變數對問題的解釋能力。
至 於 因 素 負 荷 量 之 理 想 標 準 為 何 , Tabachnick and Fidell
(2007)提出因素負荷量選取的指標準則,如下表所示,當負荷 量大於 0.71,則表示該因素可以解釋觀察變異 50%的變異量,是 非常良好的狀況,而如果負荷量小於 0.32,也就是該因素解釋不 到 10%的觀察變項之變異量,是非常不理想的狀況。即無法有效 反應共同因素,可考慮刪除,所以在因子分析程序中,因素負荷 量的挑選準則最好在 0.45 以上,其解釋變數對於應變數解釋力之 可信度較高。
表 4-7 因素負荷量、解釋變異量及選取準則表
因素負荷量 解釋變異量 題項變數狀況
0.71 50% 非常理想(Excellent)
0.63 40% 非常好(Very Good)
0.55 30% 好(Good)
0.45 20% 普通(Fair)
0.32 10% 不好(Poor)
<0.32 <10% 不採用
資料來源:Tabachnick and Fidell,2007。
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第四章 研究設計
(三)因素轉軸(Factor Rotation)
因素轉軸是指將所抽取的因素,經過數學轉換,使因素或成 份有清楚的區隔,能反映出特定的意義,其目的在於釐清因素與 因素之間的關係,使觀察變數與潛在變數間的關係更為明顯,轉 軸係使用三角函數的概念,將因素間的相對關係以轉軸矩陣
(Transformation Matrix)所計算出的因素負荷矩參數,將原來的 共變結構所抽離出來的項目係數進行數學轉換,形成新的轉軸後 因素負荷矩陣(經正交轉軸)或結構矩陣(經斜交轉軸)使得萃 取出來的潛在變數與觀察變數更容易解釋,並進一步進行因素命 名。(邱皓政,2006:17-21)
常用的方法又分為直交轉軸及斜交轉軸,在直交轉軸主要係 指在轉軸過程中,藉由一組轉軸矩陣,使兩因素平面座標的 X 與 Y 軸進行夾角為 90 度的旋轉,直到兩因素間的相關性為 0 為止,
使 用 的 方 法 主 要 有 最 大 變 異 法 ( Varimax )、 四 方 最 大 法
(Quartimax)、均等變異法(Equimax Rotation);斜交轉軸則是容 許因素與因素間具有一定的共變,允許因素間具有相關,因此對 於各因素軸間不限制保持直交,常用的方法則有最小斜交法
(Oblimin Roation)、最大斜交法(Oblimax Rotation)、四方最小 法(Quartmin)及 Promax 法。
以直接轉軸轉換得到的新參數可幫研究者尋求明確的因素結 構並區別不同因素,可達到簡單因素結構的目的;因此,本研究 將採用直交轉軸中的最大變異法,藉以找出潛在變數與觀察變數 之間的關係。
(四)因素個數的決定
因素個數的決定,是為了確保在變數縮減過程中因素模式的 配適程度,本研究採用 Kaiser(1960)所提出建議以特徵值大於 1 為標準,也是共同因素的變異數至少要等於單一測量變數的標準 化變異數,以保留特徵值大於 1 的潛在因素,其他予以刪除。
(五)因素效度(Factorial Validity)
一般而言,研究者在觀察變項之間的相關情形決定是否適因 素分析,主要對於相關係數作適切性判斷,其方法為主要有 Bartlett 的球形檢定(Bartlett’s Test of Sphericity),主要原理為對於整體進 行效度檢定,並對於萃取的潛在變數利用信度檢定,用來檢驗是 否具有顯著的相關係數;另外則執行檢驗淨相關矩陣,在反映像
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矩陣對角線上取適切性量數(MSA),比較所有相關係數,係數愈 大則表示相關情形愈,各測量變項的 MSA 係數取平均後即為 KMO(Kaiser-Meyer-Olkin measure of sampling adequacy)量數,
Kaiser(1974)提出執行因素分析的 KMO 大小判準如下表所示,
KMO 統計量愈大,代表愈適宜進行因素分析,反之則不宜。
表 4-8 KMO 統計量的判斷原理
KMO 統計量 因素分析適合性
0.90 以上 極佳(Marvelous)
0.80 以上 良好的(Meritorious)
0.70 以上 中度的(Middling)
0.60 以上 平庸的(Mediocre)
0.50 以上 可悲的(Miserable)
0.50 以下 無法接受(Unacceptable)
資料來源:邱皓政(2006:17-10)。
二、單因子變異數分析(one way ANOVA)
單因子變異數分析(Analysis of Variance),簡稱 ANOVA,主要是 用來辦理結構方程模式前,先行比較原本的樣本數是否存在其差異 性,推定母群體平均數之間是否存在顯著差異,而本研究在完成因素 分析後,須先辦理各變數在基本資料上之比對是否存在差異性,在只 有二種型態之比較多使用 t 檢定,惟如果有三種以上型態之比較,則 須使用到 ANOVA 來比較;在變異數分析當主,主要以 F 考驗來檢驗 自變項效果的統計顯著性(Statistical Significance),當達顯著水準時,
即推翻了平均數相等的虛無假設,表示至少有兩組平均數間有顯著差 異存在,因此須進一步進多重比較(Multiple Comparison),本研究係 以在獲得 F 值後進行多重比較,稱為事後比較(Posteriori Comparisons)。
在事後比較的方法中又分為 LSD、HSD(Tukey 法)、及雪費法
(Scheffe’s Methed),其中在 LSD 法中主要是在變異誤的估計上作處 理,但無法多次比較而調整檢定的觀察顯著水準(p);而雪費法具體 來說,所檢定的顯著水準是設計成可以檢定組別平均的每一種線性組 合,可以廣泛的適用成對比較與各種複雜比較,惟如果當 F 考驗不顯 著時,雪費法考驗亦不會顯著,是較嚴格、檢定力最低的一種多重比 較,而如果只想要單純進行兩兩配對比較,則應採用 HSD,也可以得 到嚴謹的檢定結果,爰此,在本研究採 F 考驗有達顯著水準時,將採 以 HSD(Tukey 法)進行事後比較。
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第四章 研究設計
三、結構方程模式(Structural Equation Modeling, SEM)
結構方式模式是用來處理複雜的多變量研究數據,結合了徑向分 析(Path Analysis)與因素分析,用來檢定觀察變數與潛在變數之間的 因果假設關係,而該假設係由研究者依理論或概念建構而成,先行指 出建構維度(概念變數)與方向(概念),透過操作性定義概念,再設 計相關問項,提出各建構間因果關係之研架構,分為應變數(果,內 生變數)與獨立變數(因,外生變數)再對每個依變數指定會對它產 生影響的路徑,有關 SEM 的建模步驟如下圖:
圖 4-6 SEM 建模流程示意圖 資料來源:陳順宇(2007:1-5),本研究繪製。
在建構間的理論關係則組成 SEM 模式的結構方程模式,在測量變 數與建構間的關係組成 SEM 的測量系統部分,相較於傳統的統計方 法,其特點是可以同時完成測量系統與因果關係,將數學式所展現自
在建構間的理論關係則組成 SEM 模式的結構方程模式,在測量變 數與建構間的關係組成 SEM 的測量系統部分,相較於傳統的統計方 法,其特點是可以同時完成測量系統與因果關係,將數學式所展現自