井出草平の研究ノート

間接効果と総合効果[Mplus]

UCLAのidreの解説から。
https://stats.idre.ucla.edu/mplus/seminars/mplus-class-notes/path/

データ

https://stats.idre.ucla.edu/wp-content/uploads/2016/02/path.dat

  • 高校の成績 (hs)
  • 大学の成績 (col)
  • GRE スコア (gre)
  • および大学院の成績 (grad)

モデル

f:id:iDES:20200830094714p:plain

コード

上記のモデルのコードは下記。

title: Path analysis -- just identified model

data:
file is path.dat;

variable:
names are hs gre col grad;

model:
gre on hs col;
grad on hs col gre;

output: 
stdyx;

stdyxオプションはyとxの両方で標準化された係数を生成する。

結果

以下では標準化されていない結果を表示する。

MODEL RESULTS

                                                    Two-Tailed
                    Estimate       S.E.  Est./S.E.    P-Value

 GRE      ON
    HS                 0.309      0.065      4.756      0.000
    COL                0.400      0.071      5.625      0.000

 GRAD     ON
    HS                 0.372      0.075      4.937      0.000
    COL                0.123      0.084      1.465      0.143
    GRE                0.369      0.078      4.754      0.000

 Intercepts
    GRE               15.534      2.995      5.186      0.000
    GRAD               6.971      3.506      1.989      0.047

 Residual Variances
    GRE               49.694      4.969     10.000      0.000
    GRAD              59.998      6.000     10.000      0.000


R-SQUARE

    Observed                                        Two-Tailed
    Variable        Estimate       S.E.  Est./S.E.    P-Value

    GRE                0.444      0.052      8.477      0.000
    GRAD               0.477      0.051      9.333      0.000

大学院の成績に大学の成績が関連していないという結果がでいる。

間接効果と総合効果

間接効果を測定するにはmodel indirect:を挿入する。grad ind hsは高校の成績が大学院の成績どのように効果を及ぼしているかということである。

title:  Path analysis -- with indirect effects

data:
file is path.dat;

variable:
names are hs gre col grad;

model:
gre on hs col;
grad on hs col gre;

model indirect:
grad ind hs;

output: 
stdyx;

結果。

TOTAL, TOTAL INDIRECT, SPECIFIC INDIRECT, AND DIRECT EFFECTS


                                                    Two-Tailed
                    Estimate       S.E.  Est./S.E.    P-Value

Effects from HS to GRAD

  Total                0.487      0.075      6.453      0.000
  Total indirect       0.114      0.034      3.362      0.001

  Specific indirect

    GRAD
    GRE
    HS                 0.114      0.034      3.362      0.001

  Direct
    GRAD
    HS                 0.372      0.075      4.937      0.000

総合効果は0.487である。
GREを通しての間接効果は0.114である。これはhs->gre->Gradのパスの値である0.309*0.369で求められる。
間接効果のトータルは0.114なのは、hs->gre->Gradのパスしかないためである。総合効果は直接効果と間接効果のトータルを足したものなので、0.372 + 0.114 = 0.487となっている。

解釈としては、高校の成績による大学院の成績の説明は、その効果の一部はGRE のスコアによって媒介されている(P= 0.001)だが、推定値から部分的な媒介であることがわかる。

特定の間接効果 Specific indirect effects

Specificの翻訳が特定なのか固有なのかよくわからないので、とりあえず特定と翻訳しておく。

モデルの修正

hs -> col、つまり、高校の成績 -> 大学の成績というパスが加えられたモデルが検討されている。

f:id:iDES:20200830094732p:plain

2つの間接効果

hs -> col -> gradとhs -> gre -> gradの2つの間接効果をまず計算してみよう。

コード

title: Multiple indirect paths

data:
file is path.dat;

variable:
names are hs gre col grad;

model:
gre on col hs;
grad on hs col gre;
col on hs;

model indirect:
grad ind col hs;
grad ind gre hs;

output: stdyx;

モデルの修正でmodel:col on hs;が追加されている。またmodel indirect:の中にgrad ind col hs;の間接効果も追加されている。

結果。

TOTAL, TOTAL INDIRECT, SPECIFIC INDIRECT, AND DIRECT EFFECTS


                                                    Two-Tailed
                    Estimate       S.E.  Est./S.E.    P-Value

Effects from HS to GRAD

  Sum of indirect      0.189      0.054      3.519      0.000

  Specific indirect

    GRAD
    COL
    HS                 0.075      0.051      1.455      0.146

    GRAD
    GRE
    HS                 0.114      0.034      3.362      0.001

hs -> col -> gradのパスの推定値は0.075でP=0.146であるため、統計学的に有意ではない。そもそも、col -> gradが有意ではないので、当たり前と言えば当たり前である。

 特定の間接効果を指定する

コード。

title: Multiple indirect paths

data:
file is path.dat;

variable:
names are hs gre col grad;

model:
gre on col hs;
grad on hs col gre;
col on hs;

model indirect:
grad ind col hs;
grad via gre hs;

output: stdyx;

model indirect:の中にgrad via gre hs;も追加されている。これはgreを経由する効果(hs->grad)の検討を指定していて、これがSpecificということである。

結果

TOTAL, TOTAL INDIRECT, SPECIFIC INDIRECT, AND DIRECT EFFECTS


                                                    Two-Tailed
                    Estimate       S.E.  Est./S.E.    P-Value

Effects from HS to GRAD

  Indirect             0.075      0.051      1.455      0.146

Effects from HS to GRAD via GRE

  Sum of indirect      0.204      0.047      4.333      0.000

  Specific indirect
    GRAD
    GRE
    HS                 0.114      0.034      3.362      0.001

    GRAD
    GRE
    COL
    HS                 0.090      0.026      3.487      0.000

特定のの間接効果を求めると、直接効果はこの部分には表示されないようだ。先ほどと同じく0.372と書かれてある。また総合効果の記述もされていない。

hs->gre->gradのパスの間接効果は先ほどと同じく0.114である。 新たに計算したhs-> col -> gre-> gradのパスの間接効果は0.090でこれも統計学的に有意である。
間接効果のトータルは 0.114 + 0.090 = 0.204 である。
Indirect: 0.075 はその他の間接効果で、先ほどの計算にも登場したhs -> col -> gradの間接効果の推定値に相当する。