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3.5 中介与调节 ​

本节目标

读完本节后,你能把过程假设写成中介模型、把条件效应写成调节模型;识别变量角色与观测结构;估计间接效应或交互项及其不确定性;并避免把横断面回归结果误写成因果机制。

先分清两个问题 ​

中介问的是:X 与 Y 的关系是否包含经由 M 的间接路径?调节问的是:X 与 Y 的关系是否随 W 的取值而变化?前者关注路径 X→M→Y,后者关注交互项 XW。二者都可用回归表达,但不能只凭显著性证明心理过程或因果机制。

开始分析前先写清:观测单位是谁、变量在哪一层测量、时间顺序如何、哪些变量被随机操纵、哪些混杂变量需要控制。若同一被试被重复测量,或被试嵌套在班级、团队中,独立观测假设不成立,应使用多层模型或其他与设计匹配的方法。

中介:估计间接效应 ​

最简单的单一中介模型可写为:

M=iM+aX+eM,Y=iY+c′X+bM+eY.

a 是 X 与 M 的条件关联,b 是控制 X 后 M 与 Y 的条件关联,c′ 是控制 M 后的直接路径系数;只有在相应的因果识别假设成立时,才把它解释为直接效应。间接效应为 ab;同样,观察性数据中的 ab 默认只是模型内的间接关联。在普通线性、无交互且方程尺度一致的模型里,总效应满足 c=c′+ab。这项分解不要求总效应 c 先显著,也不应由“逐步检验每条路径”替代对 ab 本身的推断。

由于 a 与 b 的乘积分布常不对称,报告 ab、其置信区间和所用方法;常用非参数 bootstrap 对分析单位重抽样并重新拟合两条方程。不要只报告 Sobel 检验或“完全/部分中介”标签。若数据有聚类、缺失、二分类结果或潜变量,重抽样单位和模型形式都要相应改变。

因果中介需要额外假设

横断面数据中的 ab 是模型内的间接关联,不能单独确定时间顺序,更不能排除 M 与 Y 的未测混杂。因果中介解释通常还要求处理与中介、处理与结果、中介与结果之间满足相应的无未测混杂条件,并正确处理处理后混杂。随机分配 X 也不会自动随机化 M。应说明识别假设,并用纵向设计、操纵中介或敏感性分析增强论证。

调节:解释交互而不是主效应 ​

连续变量的线性调节模型为:

Y=b0+b1X+b2W+b3XW+e.

b3 是交互效应:W 每增加一个单位,X 的斜率改变 b3。给定 W=w 时,X 的条件效应为 b1+b3w。因此,存在交互时,b1 只表示 W=0 时的 X 效应,不能解释成“总体主效应”。中心化能让 W=0 更有意义并降低非本质共线性,但不会改变交互项检验,也不会修复异常值或非线性。

报告交互系数、SE、95% CI、ΔR2(相对不含交互项的模型)及其增量检验(如嵌套模型的 F 检验),并报告条件效应。用有意义的 W 值画预测线及置信带;可以报告预先指定分位点或 Johnson-Neyman 区间,但不要把连续调节变量切成“高/低组”。还要检查交互是否由少数高杠杆点、范围不足或遗漏的曲线关系造成。

教学示例:可核对的固定数据 ​

下面是教学模拟数据,仅用来展示计算,不代表心理学效应。令 X=(−1,−1,1,1)、M=(−2,0,0,2)、Y=(−5,−1,1,5)。含截距的 OLS 计算得到:

  • M=X+eM,所以 a=1;
  • Y=X+2M+eY,所以 b=2、c′=1;
  • Y=3X+e,所以总效应 c=3;
  • 间接效应 ab=2,且 c=c′+ab=3。

这组数据被刻意构造成结果方程 Y=X+2M 的残差为 0,不能用于有效的结果方程标准误、置信区间或显著性检验。它只核对路径分解。真实研究应保留抽样误差并按观测单位 bootstrap;若研究问题是调节,则必须把 X、W 和 XW 同时放入模型并报告条件斜率。

分析与报告清单 ​

  1. 画出假设图并标明测量时间、分析单位、协变量和可能的混杂路径。
  2. 先检查分布、缺失、异常点、线性与同方差;聚类或重复测量数据按层级建模。
  3. 中介报告 a,b,c′,ab 及 ab 的区间;调节报告 b3、ΔR2、条件效应与预测图。
  4. 做稳健性检查:替代变量顺序、遗漏混杂敏感性、异常点、非线性,以及不同协变量集合。
  5. 观察性研究使用“间接关联”“条件关联”;只有设计与识别假设支持时才使用因果语言。

资源与工具 ​

延伸阅读 ​

  • MacKinnon, D. P., Lockwood, C. M., Hoffman, J. M., West, S. G., & Sheets, V. (2002). A comparison of methods to test mediation and other intervening variable effects. Psychological Methods, 7(1), 83–104. https://doi.org/10.1037/1082-989X.7.1.83
  • Preacher, K. J., & Hayes, A. F. (2008). Asymptotic and resampling strategies for assessing and comparing indirect effects in multiple mediator models. Behavior Research Methods, 40(3), 879–891. https://doi.org/10.3758/BRM.40.3.879
  • Imai, K., Keele, L., & Tingley, D. (2010). A general approach to causal mediation analysis. Psychological Methods, 15(4), 309–334. https://doi.org/10.1037/a0020761
  • Aiken, L. S., & West, S. G. (1991). Multiple regression: Testing and interpreting interactions. Sage.