探索式因素分析 (EFA):應用進階
Exploratory Factor Analysis by SPSS
神掌打通任督二脈‧易筋經以簡馭繁
因素分析簡介
因素的意義、名稱、類型、與樣本數。
因素的意義與名稱
因素分析中之「因素 factor」,指存在而看不見、無法用物理方式觀察、測量出來的變項,如動機、創新…等等。
因素分析所歸納、萃取之「因素 factor」即為理論建構中之潛在變項 Latent Variable 或構念 Construct。
因素廣義上等同常識之 「向面 dimension」,不過,在統計專業定義上,「因素 factor」可專指因素分析之結果,必須為等距資料;而「向面 dimension」可專指「多元尺度法 Multidimensional Scaling」分析之結果,通常為等序資料。
Factors 與 Dimensions 在計量方法上的差異,前者的基礎為「相關」,而後者為等序上的「相似」。
物理 Dimensions
在物理上,Dimensions 特指可具體測量的變項,如長度、重量、時間…等,請勿混淆。
因素分析的類型
因素分析是多變項萃取與分類統計工具,又分為2類:第一類稱為探索式因素分析exploratory factor analysis, EFA),目的在萃取構念(construct)-或稱隱性因素(latent factor),並用以建構量表。建構的程序為:
1.設計題庫:依據研究目的,收集相關項目。
2.因素萃取:一般使用SPSS。
3.因素命名:根據理論邏輯進行因素命名-亦可視為「構念」命名。
4.建構量表:淨化量表項目以建構具備信度的測量工具-最常見的是「總加量表」。
第二類為驗證式(confirmatory factor analysis, CFA),是檢驗「因素效度」-或稱「因素組合」-確認構念存在、以及應用構念發展理論的方法。
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因素分析真實個案解析:政治態度分析
「統雄神掌」系列的特色,不僅是介述使用統計軟體,更強調的是導引思想方法與知識探索,所以以下的分享應更重要。
背景與目的
吳統雄(1983a) 在民國七十一年臺灣選舉期間,研究選民對當前政治論題的看法,主要研究問題是:
(1)臺灣的選民關心什麼 問題,這些問題可以歸納為哪些類型?-政治態度分類、因素萃取與量表建構
(2)那些選民對那些類型的問題看法不同?為什麼不同?-選民間政治態度分類分析
(3)選民的觀點和候選人的觀點異同之處為何?何以有所異同?-選民、候選人間分類分析
測量工具
測量工具為六刻度的總加量表。
據以往研究事前設計量表項目共三十八道。
方法與程序
(1)列出三十八道題項目的平均數及標準差。
(2)將此三十八個項目進行因素分析,得3個主要的因素(表1至3)。因素所包含的項目,以「因素負荷量」大於或近於).5為準。
因素萃取與命名
在1983年,尚無SPSS PC 等軟體工具,因素分析必須自己寫電腦程式,輸出介面不易完整。但在今日的條件下,因素分析報表必須完整。
決定 因素個數
根據「陡階檢驗」法,前3個因素的可解釋變異量百分比分別為:33.1,16.5,11.9,而第4個便陡降至4.6,且只包含1個項目,故僅萃取前3個因素。前3個因素可解釋變異量百分比分之和為61.5。
表1. 公共政策因素
編號 |
項目 |
因素負荷量 |
3 |
保護環境 |
.57934 |
7 |
改善交通 |
.49519 |
9 |
改善公職人員品質 |
.57585 |
11 |
工業與勞工問題 |
.70457 |
15 |
加強教育 |
.54925 |
16 |
農業與農民問題 |
.64522 |
17 |
國營企業問題 |
.52626 |
18 |
醫療服務 |
.59810 |
19 |
就業輔導 |
.61743 |
20 |
改善公共設施 |
.61710 |
23 |
漁業與漁民問題 |
.52290 |
25 |
國民住宅 |
.59557 |
27 |
加強體育 |
.73673 |
28 |
都市計畫 |
.57000 |
29 |
社會福利 |
.56409 |
32 |
婦女問題 |
.64990 |
34 |
開發觀光 |
.56349 |
35 |
軍公教人員福利 |
.55808 |
Eigenvalue=9.07164 Pct. of Val.=33.1
表.2 政治規範因素
編號 |
項目 |
因素負荷量 |
36 |
加強政治制衡力量 |
.76033 |
37 |
強化地方自治力量 |
.64371 |
30 |
綠卡問題 |
.59409 |
38 |
加強維護人權,取消戒嚴法 |
.57896 |
10 |
銀行呆帳問題 |
.46979 |
Eigenvalue=4.525 Pct. of Val.=16.5
表3. 政治認同因素
編號 |
項目 |
因素負荷量 |
5 |
中共對臺灣的威脅 |
.72079 |
12 |
物價上漲,通貨膨脹 |
.50356 |
8 |
臺獨對臺灣的威脅 |
.48309 |
22 |
復興文化問題 |
.49664 |
1 |
實踐三民主義 |
.40940 |
Eigenvalue=3.25366 Pct. of Var.=11.9
根據研究理論‧命名提出的因素
在因素的命名方面,從政治發展的角度,學者指出,當前中國政治體有三方面的問題:第一是「認同」的問題,即政治體系中成員相互接納合作的根本問題,而與種族、地緣及文化等種種原因有關。
第二是「制度與規範」的部分,即行使統治權的規範,其中又包含四項內容:政治體系中成員權力的平等、政治權力的來源、統治權的範圍、和統制權的制衡。
第三則是「政策」的部分,其中的問題又可細分為兩方面:一是政府因應生活環境與生活資源的變化,所調整修訂的施政方案是否能解決人民生活的基本需求,也就是所謂「公共政策」public policy )的問題;其二是施政的權威當局,他們的能力和表現,是否令人滿意,也就是「公職人員品質和行政效率」的問題胡佛,1982;臺大政治系,1981)。
前述所抽出的第一個因素,其中包含的項目多與人民的基本生活需求有關(表1),因此命名為「公共政策」因素。與這個因素也有相當密切關係的項目還有:低收入者福利、中小企業融資、賦稅與預算、防洪、攤販問題以及簡化行政手續等。
第二個因素中的變項:加強政治制衡力量、加強維護人權並取消戒嚴法、加強地方自治力量,均與制衡「統治權力」或要求增加參與政治的機會有關,屬於政治體系中「規範」的範疇。而「銀行呆帳」與「綠卡問題」是臺灣的兩個特殊現象。因為當時臺灣的銀行均由政府經營,某些政治階層中的成員便可利用微妙的政治關係,從銀行取得特別的貸款,進一步轉為無法核銷的呆帳造成國庫的損失。這個問題可以說與政治體系中的成員,彼此權力是否平等有關。另外,在台灣的政治圈中有一種傳說,認為某些階層中的人物,或是他們的親戚,擁有第二國─尤其是美國─的國籍,從而懷疑他們是否仍然適合擁有政治的權力。這兩種現象也與政治的規範有關,因此,把第二個因素命名為「政治規範因素」。
第三個因素的內容,反映了選民對中共與臺獨戒懼的態度,也就是與政治上的基本「認同」問題有關。將它命名為「政治安全因素」、以表現這個因素的具體層次是追求安定,而它的抽象
層次則是在認同上發生歧見。這個因素中還有「物價上漲,通貨膨脹」一項,在民國三十八年前後,中國大陸大動亂時期,「物價上漲,通貨膨脹」是反映政治危機最明顯的現象,在歷史記憶中,通貨膨脹與政治危機密切相關,因此「反膨脹」也反應了追求政治安定的意義。
第三個因素同時包含「復興文化問題」與「實踐三民主義」2個項目。對中國政治文化深入研究的白魯恂 (Pye,1968,1981 )數度指出中國政治制度有兩個最深刻的特徵:階層制度和「定於一」的意識型態,這兩者幾乎支配了傳統中國政治文化的每一個層面。時至今日,這兩者的外顯形式雖已改變,但基本的特質仍然不變,其中「定於一」的意識型態從前是儒家思想的文化,今天則是三民主義。而如果沒有一種一元化的意識型態,許多人都會深刻感到不安。這種傾向說明中國人強調適應與和諧,不容許駁雜 (diversity) 的傳統。這個因素中「實踐三民主義」一項的因素負荷量 (factor loading) 雖然只有.4094,但仍然把它列入,因為一則這個變項在諸多因素之間,與這個相關係數最大,其次這個變項得分最高,故由研究者自行(arbitrary)決定列入。
以上的3個因素可以說大體解釋了選民所關切的主要問題,以及問題的類型。
淨化項目與建構量表
刪除不明確的項目
因素分析後,發現有10道項目,和前途3個因素相關均不密切,因此
把他們從量表中剔除,以免妨害整個量表的鑑別力。
這些項目是:第(2)(4)(6)(13)(14)(21)(24)(26)(31)及(33)項。
重整項目,建構量表
由於研究的目的不是觀察各項目之間枝節關係,而是探討某些抽象
觀
念如選民對「公共政策」的看法等等。因此根據「總加量表」的編製理
論,可以把這個構念相關的項目分數加起來,
它們的平均分數即可視為這個構念的分數。
因此,每一位受訪問者的資料可以重新組成3個新量表,它們的名稱及測量值如下:
公共政策量表a=[(3)+(7)+(9)+(11)+(15)+(16)+(17)+(18)+(19)+(20)+(23)+(25)+(27)+(28)+(29)+(32)+(34)+(35)]/18
政治規範量表=[(10)+(30)+(36)+(37)+(38)]/5
政治認同量表=[(1)+(5)+(8)+(12)+(22)]/5
理論應用:政治態度三角理論
吳統雄以上的發現,可以命名為「政治態度三角理論」。
「政治認同、政治規範、公共政策」此3因素似可「獨立而互斥」的描述人類政治態度形成的內涵。
在臺灣自1980至當前的環境中,「政治認同、政治規範」更可區別不同政治態度的群體。相對於其他國家地區,「公共政策」如全民健保、移民政策…是足以影響政治態度的一環。吳統雄過去的研究資料中,臺灣人民過去在公共政策上並無重大差異。但隨著國際經濟、政治大環境的變遷,如ECFA等原屬公共政策的議題,是否會和政治認同糾結,逐漸也成為影響政治態度的因素,值得觀察。
吳統雄在早期也曾經應用「政治認同、政治規範」作為自變項,預測選民的投票行為,獲致相當成功的效果。唯必須以更深入的歷史、與實證經驗作完整的闡述與理解。
檢討:因素存在之可遇不可求
吳統雄在前例之後,在多次再作因素分析經驗中,逐漸領悟:要用此方法找到「具備理論正確性、實證可行性、預測實用性」的因素,實在是可遇不可求。
其一,應該是計量方法的原因。因素分析的萃取,是線性方法。而吳統雄逐漸發現,人類的行為幾乎沒有線性發展的,工具本身並不具最適性。
同時,刻意(知道因素萃取的原理)或無意/無知(譬如想知道「智育」的內涵因素,出了1張測驗題,即使題目很多,卻只包含加減2種題型。)都可能產生:人為的、偏頗的、非科學邏輯性的…但形式報表上卻可出現的因素。
其二,更基礎的原因還是「理論建構」。吳統雄後來逐漸發現,「政治認同、政治規範、公共政策」存在更基礎的原因,可能是「TX 取用模式」所描述的人類基本行為。
「公共政策」反映的是「一般取用模式」中,人類對取用物的生理需求。
「政治規範」反映的是「信仰性取用模式」中,人類對「社會形象」的接受。
「政治認同」反映的則是「信仰性取用模式」中,人類「個人的意識型態」。
所以「政治態度三角理論」實在是「TX 取用模式」中特定領域:政治行為-的應用。
可能因為「TX 取用模式」的存在,所以即使採用不是最佳工具的因素分析,也得以發現「政治態度三角理論」。
因素效度/驗證式因素分析(CFA)
使用 Maximum Likelihood 方法的因素分析:http://www.unt.edu/rss/class/Jon/SPSS_SC/Module9/M9_FA/SPSS_M9_FA1.htm