Moderatoranalyse 2:
Follow-Up-Untersuchungen mit dem PROCESS-Makro (Vs. 3)

Arndt Regorz, Dipl. Kfm. & BSc. Psychologie, Stand: 02.01.2019


Wenn Ihnen die Grundlagen der Moderationsanalyse (siehe Tutorial Moderatoranalyse 1: Grundlagen) klar sind, dann stellt sich die Frage der praktischen Umsetzung mit SPSS. Und hier bietet das PROCESS-Makro von Hays einige wesentliche Ergänzungen zu einer moderierten Regression mit SPSS alleine:

  • Sie können einfach die bedingten Effekt visualisieren.
  • Sie können Simple Slopes testen.
  • Sie können Signfikanzregionen nach Johnson&Neyman bestimmen.

Bitte beachten Sie jedoch bei der Verwendung von PROCESS für Moderationsanalysen: Auch die moderierte Regression mit PROCESS ist eine multiple Regression mit ihren üblichen Voraussetzungen (z.B. Linearität, Normalverteilung und Homoskedastizität der Residuen usw.). Diese müssen Sie in der Regel gesondert prüfen, soweit Sie nicht in PROCESS Auswertungsoptionen nutzen, die ohne einige dieser Voraussetzungen auskommen (homoskedastizitätskorrigierte Standardfehler, Bootstrapping).

Und außerdem können längere Variablennamen (länger als acht Zeichen) bei PROCESS zu Problemen führen. Sie sollten also darauf achten, dass sich Ihre verwendeten Variablen auf jeden Fall bereits in den ersten acht Zeichen des Namens unterscheiden.

Inhalt

  1. Aufruf mit PROCESS 3 per Syntax
  2. Aufruf mit PROCESS 3 aus dem Menü
  3. Interpretation mit PROCESS 3
  4. Komplexe Moderationsmodelle
  5. Quellen

1. Aufruf Moderation mit PROCESS 3 per Syntax

Damit Sie die folgende Syntax ausführen können, müssen Sie:

  • Einmalig PROCESS herunterladen (PROCESS-Seite von Hayes)
  • Die dort enthaltene Syntaxdatei process.sps bei jeder SPSS-Session ausführen, bevor Sie PROCESS-Syntax nutzen.

Die einfache Moderation wird mit PROCESS mit der Modellnummer 1 aufgerufen. Der Aufruf über die Syntax lautet (hierbei wären uv, av und mod Ihre Variablennamen):

process y=av /x=uv /w=mod /model=1.

Die oben angegebene Befehlszeile ruft nur eine einfache Moderationsanalyse auf, die Sie genauso gut auch ohne PROCESS mit SPSS durchführen könnten. Wenn Sie auch Follow-Up-Untersuchungen (Simple Slopes, Signifikanzregion nach Johnson&Neyman) aufrufen wollen, verwenden Sie stattdessen diese erweiterte Form des Aufrufs:

process y=av /x=uv /w=mod /model=1/jn=1/plot=1.
(Dabei ist der Aufruf von Johnson&Neyman nur sinnvoll, wenn Sie keinen dichotomen Moderator haben.)

Wenn Sie sich hinsichtlich der Normalverteilungseigenschaft absichern wollen, dann können Sie bei einer Stichprobe von N=50 oder größer die Bootstrapping-Option nutzen:

process y=av /x=uv /w=mod /model=1/jn=1/plot=1 /modelbt=1.

2. Aufruf Moderation mit PROCESS 3 aus dem Menü

Damit Sie die eine moderierte Regression mit PROCESS aus dem Menü heraus aufrufen können, müssen Sie:

  • Einmalig PROCESS herunterladen (PROCESS-Seite von Hayes)
  • Das benutzerdefinierte Menü von PROCESS in SPSS einmalig installieren.

Wenn Sie die PROCESS-Dateien heruntergeladen haben, installieren Sie einmalig den PROCESS-Dialog auf folgendem Weg:

  • Erweiterungen->Extras->Benutzerdefiniertes Dialogfeld installieren (Kompatibilitätsmodus)
  • Dort Datei process.spd öffnen (finden Sie im Verzeichnis ..\PROCESS v3... for SPSS\Custom dialog builder file)

Damit wurde in SPSS ein neuer Dialog für Mediation und Moderation im Rahmen der Regression installiert. Das PROCESS-Dialogfenster rufen Sie auf unter: Analysieren->Regression->Process 3...

Bitte beachten Sie: Anders als bei gewöhnlichen SPSS-Dialogen können Sie hier die „Einfügen“-Funktion nicht anwenden. Wenn Sie PROCESS aus der Syntax heraus aufrufen wollen, geht leider nur der o.g. Weg über den Aufruf von process.sps und dem Schreiben der Befehle direkt in die Syntax.

PROCESS kann aus dem gleichen Menüpunkt viele verschiedene Auswertungen starten: Moderationen, Mediationen und Kombinationen beider (moderierte Mediation, mediierte Moderation). Die Steuerung der aufgerufenen Auswertung erfolgt dabei über die „Model number“. Die einfache moderierte Regression erfolgt mit Model number = 1.

Für den Aufruf einer moderierten Regression rufen Sie zunächst den PROCESS-Dialog auf:

  • Analysieren->Regression->Process 3...
  • Dann stellen Sie die Model number auf 1 ein.
  • Ihre unabhängige Variable/Prädiktor schieben Sie in das Feld „X variable“
  • Ihre abhängige Variable/Kriterium schieben Sie in das Feld „Y variable“.
  • Ihren Moderator schieben Sie in das Feld „Moderator Variable W“.

Damit könnten Sie bereits eine Moderation starten. Allerdings gibt es noch eine Reihe an Zusatzoptionen, die sehr nützlich sein können:

Links unten im PROCESS-Fenster finden Sie die Option „Bootstrap inference for model coefficients“. Wenn sie diese auswählen, werden für die Regressionsparameter robuste Konfidenzintervalle mit Bootstrapping ermittelt. Sobald Sie eine Stichprobe von N = 50 oder größer haben, brauchen Sie dann nicht mehr die Normalverteilungsannahme zu prüfen, da Bootstrapping ohne diese Regressionsvoraussetzung auskommt. Hintergründe zum Bootstrapping-Verfahren finden Sie in meinem Tutorial zu Bootstrapping bei multipler Regression.

Weitere Optionen können Sie aufrufen, wenn Sie rechts oben im PROCESS-Fenster auf „Options“ klicken. Dort sind bei einer Moderation insbesondere die folgenden Optionen relevant:

  • „Generate code for visualizing interactions“: Damit können Sie recht einfach Simple Slopes graphisch erstellen.
  • „Mean center for construction of products“: Dient zur Zentrierung beim Produktterm. Jedoch würde ich hier eine manuelle Zentrierung lediglich des Moderators (siehe Syntax) vorziehen.
  • „Heteroskedasticity-consistent inference“: Schätzung unter Berücksichtigung eventueller Heteroskedastitzität.
  • „Probe interactions“ stellt ein, ab welchem Signifikanzniveau des Produktterms die Follow-Up-Analysen gestartet werden. Hier würde ich bei einem üblichen zweiseitigen Test den Wert auf < .05 einstellen.
  • „Conditioning Values“: Hier stellen Sie ein, ob Sie die Simple Slopes für drei Perzentile oder für M, +SD und -SD ausweisen wollen. Für einen halbwegs symmetrisch verteilten Moderator nehme ich meistens die SD-Variante, für einen schief verteilten Moderator die voreingestellte Perzentil-Variante.
  • „Johnson-Neyman output“: Aufruf für die Ermittlung von Signikanzregionen nach Johnson und Neymann bei kontinuierlichem Moderator

3. Interpretation mit PROCESS 3

Die Interpretation des PROCESS-Outputs für eine Moderation hängt auch davon ab, ob ein dichotomer oder ein kontinuierlicher Moderator getestet wird. In den folgenden beiden pdf-Dokumenten können Sie die Interpretation jeweils an einem Beispiel nachvollziehen.

Interpretation Output PROCESS 3 bei kontinuierlichem Moderator

Interpretation Output PROCESS 3 bei dichotomen Moderator

4. Komplexe Moderationsmodelle

Neben einfachen Moderationen mit nur einem Moderator können auch komplexere Modelle mit PROCESS analysiert werden. Dabei stehen zwei verschiedene Modelle zur Auswahl, die jeweils zwei Moderatoren enthalten.

Zwei getrennte Moderatoren

Eine Erweiterung des normalen Moderationsmodells besteht darin, dass zwei Moderatoren untersucht werden, die beide den Zusammenhang zwischen unabhängiger Variable und abhängiger Variable beeinflussen, jedoch nicht miteinander interagieren.

Schematische Darstellung Moderation zwei Moderatoren


Für den Test dieses Modells müssen Sie bei PROCESS als Modellnummer die 2 einstellen. Der eine Moderator wird beim Aufruf der Variable W zugewiesen, der andere Moderator der Variable Z.

Wenn Sie dieses Modell per Syntax aufrufen, können Sie folgenden Befehl nutzen:
process y=av /x=uv /w=mod1 /z=mod2 /model=2.
(Wie immer beim PROCESS-Aufruf über Syntax vorher die Datei process.sps ausführen, um PROCESS zu initialisieren.)

Moderierte Moderation

Im vorherigen Modell gab es zwei Moderatoren, die zwar beide auf den Zusammenhang von unabhängiger Variable und abhängiger Variable wirken, jedoch nicht in Wechselwirkung miteinander stehen. Es kann jedoch auch den Fall geben, dass zwei Moderatoren im Modell sind, die auch miteinander interagieren, so dass es mit der unabhängigen Variable zu einer Dreifachinteraktion kommt.

Mit so einem Modell könnte man beispielsweise eine 2x2x2 ANOVA als Regressionsanalyse nachbilden (wenn man für alle drei Faktoren in einem balancierten Design jeweils die Faktorstufen mit + 0.5 und – 0.5 kodiert). Aber auch mit kontinuierlicher unabhängiger Variable und kontinuierlichen Moderatoren ist so ein Modell möglich.

Schematische Darstellung moderierte Moderation


Für den Test dieses Modells müssen Sie bei PROCESS als Modellnummer die 3 einstellen. Der eine Moderator wird beim Aufruf der Variable W zugewiesen, der andere Moderator der Variable Z.

Wenn Sie dieses Modell per Syntax aufrufen, können Sie folgenden Befehl nutzen:
process y=av /x=uv /w=mod1 /z=mod2 /model=3.
(Wie immer beim PROCESS-Aufruf über Syntax vorher die Datei process.sps ausführen, um PROCESS zu initialisieren.)

Mediierte Moderation und moderierte Mediation

Neben Modellen, die lediglich Moderatoren enthalten, kann PROCESS auch Kombinationen von Moderation und Mediation berechnen. Diese nennt man je nach konkretem Modell moderierte Mediation, mediierte Moderation oder auch allgemeiner bedingte indirekte Effekte (conditional indirect effects).

Dazu bietet PROCESS eine Vielzahl an verschiedenen Modellen, die im Buch von Hayes (siehe Quellen) weitergehend erläutert werden.

5. Quellen

Baltes-Götz, B. (2018). Mediator- und Moderatoranalyse mit SPSS und PROCESS [Rev. 181007]. Retrieved from: https://www.uni-trier.de/fileadmin/urt/doku/medmodreg/medmodreg.pdf

Field, A. (2013). Discovering statistics using IBM SPSS statistics: And sex and drugs and rock 'n' roll (4th edition). Los Angeles, CA: SAGE.

Hayes, A. F. (2018). Introduction to mediation, moderation, and conditional process analysis: A regression-based perspective (2nd ed.). New York, NY: The Guilford Press.


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