基于Bootstrap的有調(diào)節(jié)的中介效應(yīng)

1. 一般中介效應(yīng)模型

1.1 基本模型設(shè)定

不妨考慮一個(gè)基本的中介效應(yīng)模型設(shè)定:

\begin{equation} \begin{aligned} M_{i,t} = b + \gamma_{1}X_{i,t} + controls_{i,t} + \epsilon_{i,t} \\ Y_{i,t} = c + \gamma_{2}X_{i,t} + \gamma_{3}M_{i,t} + controls_{i,t} + \varepsilon_{i,t} \end{aligned} \tag 1 \end{equation}

其中延窜,Y_{i,t}恋腕、X_{i,t}M_{i,t}分別代表被解釋變量、核心解釋變量和中介變量逆瑞;\epsilon_{i,t}\varepsilon_{i,t}為隨機(jī)擾動(dòng)項(xiàng)荠藤。若假定\epsilon_{i,t}\varepsilon_{i,t}相互獨(dú)立,則X對(duì)Y的中介效應(yīng)(ME获高,間接影響)可估計(jì)如下:

\begin{equation} \widehat{ME} = \hat{\gamma_{1}} * \hat{\gamma_{3}} \tag 2 \end{equation}

那么如何判斷 X 對(duì) Y 的中介效應(yīng) ME 在統(tǒng)計(jì)意義上是否顯著呢哈肖?實(shí)踐中,通常采用 Sobel 檢驗(yàn)念秧,或者基于Bootstrap的經(jīng)驗(yàn)檢驗(yàn)淤井。鑒于Bootstrap方法的靈活性,這篇推文重點(diǎn)介紹基于Bootstrap方法的中介效應(yīng)檢驗(yàn)。

1.2 基于Bootstrap法的檢驗(yàn)步驟

題外話:Bootstrap法(又稱拔靴法币狠、自助法等)由斯坦福大學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)家 Bradley Efron 在總結(jié)游两、歸納前人研究成果的基礎(chǔ)上提出一種新的非參數(shù)統(tǒng)計(jì)方法。Bootstrap是一類非參數(shù) Monte Carlo 方法漩绵,其實(shí)質(zhì)是對(duì)觀測(cè)信息進(jìn)行再抽樣贱案,進(jìn)而對(duì)總體的分布特性進(jìn)行統(tǒng)計(jì)推斷。Bradley Efron 教授也因?yàn)檫@一研究成果在 2018 年獲得了美國統(tǒng)計(jì)協(xié)會(huì)(ASA)頒布的國際統(tǒng)計(jì)學(xué)獎(jiǎng)渐行。

基于Bootstrap法的中介效應(yīng)檢驗(yàn)可歸納為下述幾個(gè)步驟:

  • 第一步轰坊,對(duì)研究樣本進(jìn)行 A 次有放回的重復(fù)抽樣,直到得到N_{A}^{1}個(gè)樣本祟印。
  • 第二步肴沫,基于這N_{A}^{1}個(gè)樣本進(jìn)行式(1)的回歸估計(jì),計(jì)算 \widehat{ME^{1}}
  • 第三步蕴忆,對(duì)步驟一颤芬、二進(jìn)行重復(fù)操作,直到Bootstrap的次數(shù)達(dá)到預(yù)先設(shè)定的 N 次停止套鹅。此時(shí)站蝠,我們會(huì)得到 N 個(gè) ME,即:\widehat{ME^{1}}卓鹿、\widehat{ME^{2}}菱魔、...、\widehat{ME^{N}}
  • 第四步吟孙,計(jì)算 ME 序列的均值\bar{ME}={\frac{1}{N}}{\sum{\widehat{ME^{i}}}}和標(biāo)準(zhǔn)誤\sqrt{{\frac{1}{N-1}} \sum{(\widehat{ME^i}-\bar{ME}})^2}澜倦,其中i=1,2,...,N,并以此為基礎(chǔ)構(gòu)造 t 統(tǒng)計(jì)量對(duì) X 影響 Y 的中介效應(yīng) ME 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)推斷杰妓。

2. 中介效應(yīng)模型的拓展:引入調(diào)節(jié)變量

很多情況下藻治,X 對(duì) Y 的中介效應(yīng)受到其他變量 Z 的調(diào)節(jié)。例如巷挥,員工的工作熱情(X)會(huì)通過工作付出(M)影響企業(yè)績效(Y)桩卵,即影響路徑為: X → M → Y;但是倍宾,員工的工作熱情和工作付出之間的關(guān)系雏节、工作付出和企業(yè)績效之間的關(guān)系都會(huì)受到企業(yè)文化(Z)的調(diào)節(jié),一個(gè)優(yōu)秀的企業(yè)文化可能會(huì)同時(shí)強(qiáng)化 X 對(duì) M 的影響高职、 M 對(duì) Y 的影響矾屯。那么在這種情況下,我們需要在一般的中介效應(yīng)模型中引入一個(gè)調(diào)節(jié)變量 Z 來刻畫上述條件中介效應(yīng)初厚。

不失一般性件蚕,假定存在一個(gè)外部因素 Z 同時(shí)調(diào)節(jié) X 和 M 的關(guān)系孙技、以及 M 和 Y的關(guān)系。此時(shí)在模型(1)中引入一個(gè)調(diào)節(jié)變量 Z排作,中介效應(yīng)模型則有如下形式:

\begin{equation} \begin{aligned} M_{i,t} = b + \gamma_{1}X_{i,t} + \gamma_{2}Z_{i,t} + \gamma_{3}X_{i,t}Z_{i,t} + controls_{i,t} + \epsilon_{i,t} \\ Y_{i,t} = c + \gamma_{4}X_{i,t} + \gamma_{5}M_{i,t} + \gamma_{6}Z_{i,t} + \gamma_{7}X_{i,t}Z_{i,t} + \gamma_{8}M_{i,t}Z_{i,t} + controls_{i,t} + \varepsilon_{i,t} \end{aligned} \tag 3 \end{equation}

在模型(3)中牵啦,X 對(duì) M 的影響為:\gamma_{1}+\gamma_{3}Z_{i,t},M 對(duì) Y 的影響為:\gamma_{5}+\gamma_{8}Z_{i,t}妄痪。同理哈雏,若假定\epsilon_{i,t}\varepsilon_{i,t}相互獨(dú)立,則 X 對(duì) Y 的有調(diào)節(jié)的中介效應(yīng)(ME衫生,間接影響)可表示如下:
\begin{equation} \begin{aligned} \widehat{ME} = (\hat{\gamma_{1}}+\hat{\gamma_{3}}Z) * (\hat{\gamma_{5}}+\hat{\gamma_{8}}Z) \end{aligned} \tag 4 \end{equation}

可見裳瘪,引入調(diào)節(jié)變量后,X 對(duì) Y 的間接效應(yīng)變成了調(diào)節(jié)變量 Z 的函數(shù)罪针。利用Bootstrap法驗(yàn)證該效應(yīng)的統(tǒng)計(jì)顯著性則需要對(duì)調(diào)節(jié)變量 Z 的取值進(jìn)行設(shè)定彭羹,此時(shí)的中介效應(yīng)也稱為條件中介效應(yīng)。通常在實(shí)踐中泪酱,研究人員一般將 Z 的取值設(shè)定為\bar{Z}派殷、\bar{Z}-SD(Z)和、\bar{Z}+SD(Z)墓阀。

基于上述設(shè)定毡惜,我們則可以利用前述相同的Bootstrap法檢驗(yàn)有調(diào)節(jié)的中介效應(yīng)在統(tǒng)計(jì)意義上是否顯著,具體步驟不再贅述斯撮。

3. Stata 軟件中的實(shí)現(xiàn)說明

當(dāng)前 Stata 軟件中并沒有提供基于Bootstrap法可直接使用的命令檢驗(yàn)有調(diào)節(jié)的中介效應(yīng)经伙,本推文根據(jù)上述理論分析和檢驗(yàn)步驟開發(fā)了 medtest 命令,該命令有如下語法結(jié)構(gòu):

medtest depvar, 
            iv(string) mv(string) absorb(string) 
            [cv(string) mo(string) mo_value(numeric)
              center type(numeric) cluster(string)]

需要說明的是勿锅,[...]內(nèi)的元素均為可選屬性帕膜,其他元素則為必選屬性。其中:

  • depvar為被解釋變量
  • iv代表核心解釋變量
  • mv代表中介變量
  • absorb代表回歸模型要吸收的固定效應(yīng)元素粱甫,和reghdfe命令中的定義相同
  • cv代表控制變量
  • mo代表調(diào)節(jié)變量
  • mo_value代表?xiàng)l件中介效應(yīng)計(jì)算過程中調(diào)節(jié)變量的取值大小
  • center決定了在引入條件效應(yīng)后對(duì)交互項(xiàng)中的變量進(jìn)行去均值的中心化處理
  • cluster用于調(diào)整回歸模型的標(biāo)準(zhǔn)誤,和reghdfe命令中的定義相同
  • type的取值分別為1作瞄、2 和 3茶宵,控制了調(diào)節(jié)效應(yīng)發(fā)生的階段;1 代表前半段調(diào)節(jié)宗挥,即在X → M → Y的路徑中乌庶,僅X → M環(huán)節(jié)受到 mo 的調(diào)節(jié);2 代表后半段調(diào)節(jié)契耿,即在X → M → Y的路徑中瞒大,僅M → Y環(huán)節(jié)受到 mo 的調(diào)節(jié);3 則代表全過程調(diào)節(jié)搪桂,即X → MM → Y均受到 mo 的調(diào)節(jié)透敌。

命令medtest會(huì)返回:總效應(yīng)(te)盯滚、間接效應(yīng)(ide)、中介效應(yīng)(me)以及中介效應(yīng)占總效應(yīng)的比例(me/te)等結(jié)果酗电。同時(shí)魄藕,為便于大家查看中間的回歸結(jié)果,我們通過est store m(i), i = 1, 2, 3保存了回歸模型結(jié)果撵术,可通過esttab背率、outreg2命令進(jìn)行調(diào)用展示。

特別注意嫩与,命令medtest并未給出中介效應(yīng)(me)的顯著性檢驗(yàn)結(jié)果寝姿,使用者可通過下述命令得到具體的顯著性檢驗(yàn)結(jié)果:

bootstrap me = r(me), rep(numeric) seed(numeric): ///
medtest depvar, 
            iv(string) mv(string) absorb(string) 
            [cv(string) mo(string) mo_value(numeric)
              center type(numeric) cluster(string)]

其中,rep代表 bootstrap 的次數(shù)划滋,建議設(shè)定時(shí)大于 1000 次饵筑;seed代表重復(fù)抽樣時(shí)隨機(jī)種子,通過設(shè)定該屬性可控制結(jié)果的重復(fù)性古毛。///為連接符號(hào)翻翩,避免語句太長而進(jìn)行了斷行處理,medtest中的參數(shù)根據(jù)具體需求進(jìn)行設(shè)置稻薇。

注:相關(guān)代碼會(huì)在公眾號(hào):alpha學(xué)術(shù)圈發(fā)布嫂冻。歡迎轉(zhuǎn)載,需注明作者和出處塞椎。

?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請(qǐng)聯(lián)系作者
  • 序言:七十年代末桨仿,一起剝皮案震驚了整個(gè)濱河市,隨后出現(xiàn)的幾起案子案狠,更是在濱河造成了極大的恐慌服傍,老刑警劉巖,帶你破解...
    沈念sama閱讀 222,000評(píng)論 6 515
  • 序言:濱河連續(xù)發(fā)生了三起死亡事件骂铁,死亡現(xiàn)場離奇詭異吹零,居然都是意外死亡,警方通過查閱死者的電腦和手機(jī)拉庵,發(fā)現(xiàn)死者居然都...
    沈念sama閱讀 94,745評(píng)論 3 399
  • 文/潘曉璐 我一進(jìn)店門灿椅,熙熙樓的掌柜王于貴愁眉苦臉地迎上來,“玉大人钞支,你說我怎么就攤上這事茫蛹。” “怎么了烁挟?”我有些...
    開封第一講書人閱讀 168,561評(píng)論 0 360
  • 文/不壞的土叔 我叫張陵婴洼,是天一觀的道長。 經(jīng)常有香客問我撼嗓,道長柬采,這世上最難降的妖魔是什么欢唾? 我笑而不...
    開封第一講書人閱讀 59,782評(píng)論 1 298
  • 正文 為了忘掉前任,我火速辦了婚禮警没,結(jié)果婚禮上匈辱,老公的妹妹穿的比我還像新娘。我一直安慰自己杀迹,他們只是感情好亡脸,可當(dāng)我...
    茶點(diǎn)故事閱讀 68,798評(píng)論 6 397
  • 文/花漫 我一把揭開白布。 她就那樣靜靜地躺著树酪,像睡著了一般浅碾。 火紅的嫁衣襯著肌膚如雪。 梳的紋絲不亂的頭發(fā)上续语,一...
    開封第一講書人閱讀 52,394評(píng)論 1 310
  • 那天垂谢,我揣著相機(jī)與錄音,去河邊找鬼疮茄。 笑死滥朱,一個(gè)胖子當(dāng)著我的面吹牛,可吹牛的內(nèi)容都是我干的力试。 我是一名探鬼主播徙邻,決...
    沈念sama閱讀 40,952評(píng)論 3 421
  • 文/蒼蘭香墨 我猛地睜開眼,長吁一口氣:“原來是場噩夢(mèng)啊……” “哼畸裳!你這毒婦竟也來了缰犁?” 一聲冷哼從身側(cè)響起,我...
    開封第一講書人閱讀 39,852評(píng)論 0 276
  • 序言:老撾萬榮一對(duì)情侶失蹤怖糊,失蹤者是張志新(化名)和其女友劉穎帅容,沒想到半個(gè)月后,有當(dāng)?shù)厝嗽跇淞掷锇l(fā)現(xiàn)了一具尸體伍伤,經(jīng)...
    沈念sama閱讀 46,409評(píng)論 1 318
  • 正文 獨(dú)居荒郊野嶺守林人離奇死亡并徘,尸身上長有42處帶血的膿包…… 初始之章·張勛 以下內(nèi)容為張勛視角 年9月15日...
    茶點(diǎn)故事閱讀 38,483評(píng)論 3 341
  • 正文 我和宋清朗相戀三年,在試婚紗的時(shí)候發(fā)現(xiàn)自己被綠了扰魂。 大學(xué)時(shí)的朋友給我發(fā)了我未婚夫和他白月光在一起吃飯的照片麦乞。...
    茶點(diǎn)故事閱讀 40,615評(píng)論 1 352
  • 序言:一個(gè)原本活蹦亂跳的男人離奇死亡,死狀恐怖阅爽,靈堂內(nèi)的尸體忽然破棺而出路幸,到底是詐尸還是另有隱情荐开,我是刑警寧澤付翁,帶...
    沈念sama閱讀 36,303評(píng)論 5 350
  • 正文 年R本政府宣布,位于F島的核電站晃听,受9級(jí)特大地震影響百侧,放射性物質(zhì)發(fā)生泄漏砰识。R本人自食惡果不足惜,卻給世界環(huán)境...
    茶點(diǎn)故事閱讀 41,979評(píng)論 3 334
  • 文/蒙蒙 一佣渴、第九天 我趴在偏房一處隱蔽的房頂上張望辫狼。 院中可真熱鬧,春花似錦辛润、人聲如沸膨处。這莊子的主人今日做“春日...
    開封第一講書人閱讀 32,470評(píng)論 0 24
  • 文/蒼蘭香墨 我抬頭看了看天上的太陽真椿。三九已至,卻和暖如春乎澄,著一層夾襖步出監(jiān)牢的瞬間突硝,已是汗流浹背。 一陣腳步聲響...
    開封第一講書人閱讀 33,571評(píng)論 1 272
  • 我被黑心中介騙來泰國打工置济, 沒想到剛下飛機(jī)就差點(diǎn)兒被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留解恰,地道東北人。 一個(gè)月前我還...
    沈念sama閱讀 49,041評(píng)論 3 377
  • 正文 我出身青樓浙于,卻偏偏與公主長得像护盈,于是被迫代替她去往敵國和親。 傳聞我的和親對(duì)象是個(gè)殘疾皇子路媚,可洞房花燭夜當(dāng)晚...
    茶點(diǎn)故事閱讀 45,630評(píng)論 2 359

推薦閱讀更多精彩內(nèi)容