問卷信效度分析怎麼做?Cronbach’s α、項目總分相關與探索性因素分析實例(R)
問卷信效度分析的順序是:先處理反向題,再算 Cronbach’s α 與校正後項目總分相關,接著以 KMO、平行分析與探索性因素分析檢查題目結構,最後在獨立樣本以驗證性因素分析確認;本文以 R 實際分析一份公開問卷資料,示範前四步並說明第五步的作法。
研究生做問卷研究時,口試委員最常追問的就是信效度。問卷信效度分析常被簡化成「α 大於 .70 就好」,但 α 只回答「題目之間是否一致」,不能證明題目測到的是你想測的構念。下面用 R 的 psych 套件內建、由真實受試者作答的 bfi 資料集,依序示範信度、項目分析與因素分析,並說明每個門檻的出處與限制。
範例資料:IPIP 人格題目
依 psych 套件的說明文件,bfi 資料集包含 2,800 位受試者對 25 題人格自陳題目的作答,題目取自國際人格題庫(International Personality Item Pool, IPIP),資料來自 SAPA 網路人格評量計畫,提供作為量表建構與因素分析的示範資料。本文取其中親和性(A1–A5)、嚴謹性(C1–C5)與神經質(N1–N5)共 15 題。因素分析使用 15 題皆完整作答的 2,548 人;遺漏值的處理方式本身會影響結果,可參考遺漏值處理的實務判斷。分析以 R 4.3.3 與 psych 2.4.1 實際執行。
第一步:先處理反向題
反向題若未反向計分,α 會被嚴重低估。本例的 A1 就是一題反向題:
官方題庫實例:IPIP 官方網站的〈Big-Five Factor Markers〉頁面中,Factor II(Agreeableness)20 題量表把「Am indifferent to the feelings of others.」列在「– keyed」(負向計分)題目之下,與「Make people feel at ease.」等「+ keyed」題目分開列示。bfi 資料集的 A1 與 A5 即分別是這兩題。來源:https://ipip.ori.org/newBigFive5broadKey.htm
實際計算:親和性 5 題若直接相加,Cronbach’s α 只有 .43;把 A1 反向計分後,α = .70。同樣地,嚴謹性的 C4(Do things in a half-way manner)與 C5(Waste my time)反向計分後 α = .73;神經質 5 題皆為正向題,α = .81。判斷規則:計算 α 前,先依量表原始計分說明列出所有反向題;若某題的校正後項目總分相關為負值,第一個要懷疑的是漏了反向計分,而不是刪題。
第二步:Cronbach’s α 與項目分析
以下是親和性分量表(A1 已反向)的項目分析結果:
| 題號 | 題目(IPIP 原文) | 校正後項目總分相關 | 刪題後 α |
|---|---|---|---|
| A1(反向) | Am indifferent to the feelings of others. | .31 | .72 |
| A2 | Inquire about others’ well-being. | .56 | .62 |
| A3 | Know how to comfort others. | .59 | .60 |
| A4 | Love children. | .39 | .69 |
| A5 | Make people feel at ease. | .49 | .64 |
親和性分量表(5 題):A1 反向計分後 Cronbach’s α = .70(Feldt 95% CI [.69, .72]);未反向計分時 α = .43。資料:R psych 套件 bfi 資料集。
α 的門檻要看出處。Tavakol 與 Dennick 指出,文獻中可接受的 α 值從 .70 到 .95 都有人主張;α 過低可能來自題數太少、題目間相關不足或構念異質,α 過高(大於 .90)則可能代表題目重複、可以縮短量表(PMID: 28029643)。Boateng 等人的量表發展指南也提到,.70 常被視為可接受的門檻,但較好的心理計量品質會期待更高(PMID: 29942800)。本例親和性 α = .70,剛好落在常用門檻上,報告時應如實寫出,並附上信賴區間。
刪題後 α 不是刪題的理由。表中 A1 的校正後項目總分相關最低(.31),刪除後 α 從 .70 升到 .72。但這 .02 的提升,代價是只剩 4 題、且失去唯一的反向題,內容涵蓋面變窄。Tavakol 與 Dennick 建議刪除的是與總分相關「接近零」的題目(PMID: 28029643),A1 並不屬於這種情況;Boateng 等人則把校正後項目總分相關低於 .30 視為可考慮刪題的警訊(PMID: 29942800),A1 的 .31 剛好在這條線上方。判斷規則:只有當項目總分相關接近零或為負值(已排除漏反向計分),且刪題不損及內容效度時,才考慮刪題;並在論文中說明理由。
α 不能證明單一向度。Tavakol 與 Dennick 強調,內部一致性是單一向度的必要但非充分條件,α 也會隨題數增加而上升(PMID: 28029643)。McNeish 則指出 α 的假設在許多情境下不成立,並建議改用或併報 omega 等替代指標(PMID: 28557467)。本例神經質分量表的 α = .81,omega total = .82。
第三步:因素分析前的檢查——KMO、Bartlett 與因素數
15 題的 KMO 取樣適切性為 .81,單題最低為 .75(A1);Bartlett 球形檢定 χ²(105) = 10,687.13,p < .001,顯示題目間的相關足以進行因素分析。樣本數方面,Boateng 等人整理的常見建議是每題至少 10 位受試者,或 200 至 300 筆以上的觀察值(PMID: 29942800);本例 15 題、2,548 人遠超過此標準。
因素數不應只看特徵值大於 1。平行分析(Horn, 1965;PMID: 14306381)比較實際資料與隨機資料的特徵值,本例以 minres 法、20 次模擬執行(亂數種子設為 1),實際資料前四個特徵值為 3.06、1.52、0.97、0.14,隨機資料對應值為 0.25、0.11、0.09、0.07(隨機值會隨亂數種子小幅變動),平行分析建議 4 個因素。但檢視四因素解,第四個因素是神經質一分為二:N1、N2(易怒)在一個因素,N4、N5(憂鬱、恐慌)在另一個因素,N3 同時負荷在兩者,C5 也在後者有 .32 的交叉負荷。這與 IPIP 官方 NEO 量表把「Get angry easily」「Get irritated easily」歸入 Anger 面向、「Often feel blue」歸入 Depression 面向的分法一致(IPIP NEO 面向題目表)。由於本研究的目標是測量三個廣域人格向度,保留三因素較符合理論;但平行分析的結果應在論文中如實報告,而不是略過。
第四步:探索性因素分析的結果判讀
以 minres 萃取、oblimin 斜交轉軸(人格向度之間可能相關,不宜強迫正交)的三因素結果如下圖:

每一題的主要負荷都落在其理論因素上:親和性 A2–A5 為 .45 至 .76,A1 為 −.40;嚴謹性 C1–C3 為 .55 至 .67,C4、C5 為 −.63 與 −.54;神經質 N1–N5 為 .55 至 .78。最大的交叉負荷是 C5 在神經質因素上的 .23。三個因素合計解釋 41.7% 的變異,因素間相關為 −.21(神經質與嚴謹性)、−.18(神經質與親和性)與 .29(嚴謹性與親和性)。Boateng 等人指出,負荷量低於 .30 的題目被視為不足,常建議保留負荷量 .40 以上的題目,並刪除交叉負荷或沒有單一歸屬的題目(PMID: 29942800)。依此標準,本例 15 題都可保留,A1 剛好在 .40 的邊界上,是後續修訂時最值得檢視的一題。
第五步:效度不只是因素分析
因素分析回答的是「題目結構是否符合預期」,屬於構念效度的一部分。Boateng 等人把量表評估分成數個面向:施測前以 5 至 7 位專家評估內容效度(例如計算內容效度指標),施測後再檢驗效標效度與構念效度,包括聚斂效度(與相似構念的相關較高)、區辨效度(與不同構念的相關較低)以及已知群體差異(PMID: 29942800)。
驗證性因素分析(CFA)應在另一組樣本進行。同一指南建議,因素結構應以第二時間點或獨立樣本檢驗,理想作法是在樣本 A 發展量表、在獨立樣本 B 驗證(PMID: 29942800)。在同一份資料上先做 EFA、再用 CFA「確認」同一個結構,證據力有限。因此本例只示範到 EFA,不在同一份資料上再做 CFA;實際研究中,可將樣本隨機分半,一半做 EFA、另一半以 CFA 檢驗模型配適,或另外收集一組獨立樣本。軟體選擇可參考SPSS、R 還是 Amos/SmartPLS。
論文中怎麼報告
建議至少包含:(1)各分量表的題數、反向題與計分方式;(2)每個分量表的 α(最好附信賴區間)與 omega;(3)項目分析表,含校正後項目總分相關與刪題後 α;(4)KMO、Bartlett 檢定、因素數的決定方法(含平行分析結果)、萃取與轉軸方法;(5)完整的負荷量矩陣與因素間相關;(6)若有刪題,逐題說明理由;(7)效度證據的來源,以及 CFA 是否在獨立樣本執行。樣本數規劃可參考樣本數要多少才夠,常見的報告疏漏可參考論文中常見的統計報告錯誤。
Editverse 臺灣的統計分析服務可協助執行信度分析、項目分析與探索性因素分析,並整理成符合期刊或學位論文要求的表格與方法描述。我們只分析委託者提供、且有權分享的問卷資料檔案,不存取任何醫院、學校或機構的資料庫與帳號;題目的內容效度與研究結論仍由研究者判斷與負責。
參考文獻
- Tavakol M, Dennick R. Making sense of Cronbach’s alpha. Int J Med Educ. 2011. PMID: 28029643
- Boateng GO, Neilands TB, Frongillo EA, Melgar-Quiñonez HR, Young SL. Best Practices for Developing and Validating Scales for Health, Social, and Behavioral Research: A Primer. Front Public Health. 2018. PMID: 29942800
- McNeish D. Thanks coefficient alpha, we’ll take it from here. Psychol Methods. 2018. PMID: 28557467
- Horn JL. A rationale and test for the number of factors in factor analysis. Psychometrika. 1965. PMID: 14306381
- International Personality Item Pool. Big-Five Factor Markers. https://ipip.ori.org/newBigFive5broadKey.htm
- International Personality Item Pool. The Items in Each of the Preliminary IPIP Scales Measuring Constructs Similar to Those in the NEO-PI-R. https://ipip.ori.org/newNEOKey.htm
- Revelle W. psych: Procedures for Psychological, Psychometric, and Personality Research. R package (CRAN). https://cran.r-project.org/package=psych
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