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方法論問答

交互作用顯著,但變項本身不顯著:還要留在模型嗎?

看懂交互作用模型最容易被誤解的一件事

匯東華統計顧問|陳秀敏 博士

第 3 期 匯東華電子報 第 3 期|2026.08.21 看本期網頁版 →

匯東華電子報 第 3 期|方法論問答|2026.08.21

一頁先懂|核心判斷

假設我們想知道:加班時數是否增加護理人員的疲勞,而且這個關係會不會因主管支持程度不同而改變?

在線性迴歸中,可以建立:

疲勞 = 加班時數 + 主管支持 + 加班時數 × 主管支持

如果分析結果發現:

  • 加班時數 × 主管支持顯著
  • 主管支持的迴歸係數不顯著

主管支持還要不要留在模型裡?

原則上要留。

原因並不是「統計上習慣這樣做」,而是只要模型中保留交互項,構成交互項的低階項通常也應保留。這是迴歸模型中的 marginality principle(邊際性原則),也常被稱為 hierarchical principle。

更重要的是:

在含有交互作用的模型中,「主管支持不顯著」並不代表主管支持沒有作用。

它只代表:當加班時數等於 0 時,主管支持與疲勞之間的條件關係沒有達到統計顯著。

而「主管支持是否會改變加班與疲勞的關係」,回答這件事的是交互項

這兩個問題不同,不能用其中一個的 p 值回答另一個。

01|交互作用顯著,為什麼低階項還要留?

以下以最常見的情況為例:結果變數、主要自變數與調節變數皆為連續變數,使用線性迴歸分析。

模型可以寫成:

疲勞 = β₀ + β₁(加班) + β₂(主管支持) + β₃(加班 × 主管支持) + ε

其中:

  • β₁:主管支持 = 0 時,加班與疲勞的關係
  • β₂:加班 = 0 時,主管支持與疲勞的關係
  • β₃:主管支持每增加一個單位,加班與疲勞之間的斜率改變多少

關鍵在 β₃。

如果 β₃ 顯著,代表:

加班與疲勞之間的關係,不是一條固定的線;它會隨主管支持程度而改變。

既然我們的模型主張「這條斜率會隨主管支持而改變」,就必須同時保留用來定義這個關係的低階項。

Nelder(1977)所討論的 marginality principle,以及 Peixoto(1987, 1990)對 well-formulated models 的討論,都支持這項建模原則。

因此,不能因為 β₂ 的 p 值大於 .05,就把主管支持從模型刪除,只留下:

疲勞 = β₀ + β₁(加班) + β₃(加班 × 主管支持)

這樣做並不是單純「讓模型更精簡」。

它實際上對模型加入了一個額外限制:

當加班 = 0 時,主管支持的效果被強迫設定為 0。

除非這項限制是由研究理論或機制事先明確要求,否則不能只因為一個 p 值不顯著,就在分析完成後把它強加進模型。

三條線:同樣的加班,不同的疲勞增幅

把加班時數放在橫軸、疲勞程度放在縱軸,再依主管支持程度分成三組,會看到三條斜率不同的線:

  • 主管支持較低:加班愈多,疲勞上升得最快
  • 主管支持平均:中度上升
  • 主管支持較高:上升幅度最小

交互作用要表達的正是這件事:重點不是哪一條線比較高,而是三條線的斜率不一樣。

而完整的模型由三個部分共同構成:加班時數、主管支持,以及兩者的乘積項。三者共同定義這個交互作用模型,不應依個別 p 值任意拆除。

交互作用的核心不是「某一個變項有沒有作用」,而是「一個變項的效果是否會隨另一個變項而改變」。

02|「主管支持不顯著」到底代表什麼?

這是交互作用分析最常見的誤讀。

假設 β₂ 的 p 值 > .05,很多研究者會直接寫:

「主管支持與疲勞沒有顯著關係。」

這個說法通常太廣。

因為加入交互項之後,β₂ 已經不是「主管支持在所有人身上的平均效果」。

它回答的是:

當加班時數 = 0 時,主管支持與疲勞之間的關係是多少?

同理,β₁ 也不是「加班的整體效果」,而是:

當主管支持 = 0 時,加班與疲勞之間的關係是多少?

因此,在交互作用模型中,這些低階項更精確的名稱應該是條件效果(conditional effects),而不是不附帶條件地解讀為一般性的「主效果」。

模型中的係數真正回答的問題
加班時數 β₁當主管支持 = 0 時,加班與疲勞如何相關?
主管支持 β₂當加班 = 0 時,主管支持與疲勞如何相關?
加班 × 主管支持 β₃主管支持改變時,加班與疲勞的斜率會改變多少?

這也解釋了一個看似矛盾、其實完全合理的結果:

主管支持的 β₂ 不顯著,但交互項 β₃ 顯著。

兩者可以同時成立。

例如:

在完全沒有加班的護理人員中,主管支持與疲勞的差異並不明顯;但是隨著加班增加,主管支持較高者的疲勞增加幅度較小。

後半句才是這項研究真正重要的調節結果。

因此,不能因為 β₂ 不顯著,就在 Discussion 中寫成:

「主管支持對疲勞沒有作用。」

資料並沒有回答這麼大的問題。

03|先問一件事:模型中的「0」到底代表誰?

理解交互作用模型,最容易被忽略的就是「0」。

前面的例子中,「加班 = 0 小時」具有明確意義:確實可能有護理人員在觀察期間完全沒有加班。

但其他變數不一定如此。

假設研究的是:

  • 年齡
  • 工作年資
  • 某份量表總分
  • 生理指標

那麼 β₂ 可能代表:

年齡 = 0 歲時,主管支持的效果。

數學上可以計算。

但研究上未必有任何意義。

因此,在解讀交互作用模型以前,應先問:

  1. 0 是否落在實際資料範圍內?
  2. 0 是否具有臨床、研究或管理上的意義?

如果答案是否定的,那麼低階項即使有一個非常漂亮的 p 值,也可能沒有值得報導的實質意義。

這時,中心化才真正派上用場。

04|中心化的主要價值:讓「0」變得可以解釋

最常見的做法是 mean centering:

中心化後的加班時數 = 原始加班時數 − 平均加班時數

中心化後的主管支持 = 原始主管支持 − 平均主管支持

如此一來:

中心化後的 0 = 原始變數的平均值。

模型中的 β₁ 就會變成:

在「平均主管支持程度」下,加班與疲勞的關係。

β₂ 則變成:

在「平均加班時數」下,主管支持與疲勞的關係。

通常比「主管支持 = 0」或其他不具實質意義的零點容易解釋。

但中心化不會把交互作用變得更顯著

這也是常見誤解。

在線性迴歸且模型包含相同低階項與乘積項的情況下,重新設定零點並不改變模型的整體配適,也不改變交互項所代表的實質關係。

因此,中心化的核心目的不是:

「把共線性修好」

也不是:

「讓 p 值變漂亮」

而是:

重新設定參照點,使低階係數回答一個比較有意義的問題。

Kromrey 與 Foster-Johnson(1998)以及 Echambadi 與 Hess(2007)都曾針對 mean centering 與 moderated regression 中的 collinearity 問題提出重要澄清。

還有一個現象很容易造成誤會:

中心化後,某個低階項可能從不顯著變成顯著,或從顯著變成不顯著。

這不表示「中心化改善了模型」。

而是因為檢定問題已經改變。

例如原本問的是:

加班 = 0 時,主管支持是否與疲勞相關?

中心化後問的則是:

加班處於平均程度時,主管支持是否與疲勞相關?

兩個不同問題,本來就可能得到不同答案。

05|交互作用顯著,分析還沒有結束

交互項的 p 值顯著,只告訴我們:

斜率會改變。

它並沒有告訴我們:

  • 往哪個方向改變?
  • 改變多大?
  • 在哪些主管支持程度下,加班與疲勞的關係明顯?
  • 是否具有實務意義?

因此,交互作用顯著後,至少應進一步做交互作用探測(probing the interaction)

最常見的兩種方法是 simple slopes 與 Johnson–Neyman method。

Simple slopes:在幾個具有意義的條件下估計斜率

例如分別估計:

  • 主管支持較低時
  • 主管支持平均時
  • 主管支持較高時

加班每增加 1 小時,疲勞平均增加多少。

常見的 ±1 SD 只是其中一種選點方法,不是必須遵守的自然定律。

如果 ±1 SD 超出量表範圍或落在幾乎沒有觀察值的位置,就不宜機械式使用。更好的做法是選擇位於實際資料範圍內,且具有臨床或管理意義的值

Johnson–Neyman:直接找出效果在哪個範圍出現

Johnson–Neyman method 的問題不同。

它不是先指定「高、中、低」三個點,而是尋找:

主管支持在哪些觀察範圍內,加班與疲勞的條件效果達到指定的統計顯著水準?

對連續型調節變數而言,這通常能提供比任意切成三組更完整的資訊。

但無論使用哪一種方式,都應同時呈現交互作用圖

因為交互作用本質上是在解讀「斜率如何變化」,只報 β₃ 與 p 值,很難讓讀者真正理解結果。

06|論文與研究報告,至少應呈現什麼?

這類分析不需要把報表塞滿所有可能指標,但有幾項資訊不能缺。

完整模型

至少報告:

  • 主要自變數
  • 調節變數
  • 交互項

不要只留下顯著項。

迴歸係數與不確定性

對各係數報告:

  • β 或 B
  • SE
  • 95% CI
  • p 值

不要讓 p 值成為唯一資訊。

這不只是我們的建議。美國心理學會的量化研究報告準則 JARS(Appelbaum 等人,2018)要求,在可行時報告與每個推論檢定相對應的效應量及其信賴區間。醫學領域的 CONSORT 2010 聲明(Schulz、Altman、Moher 等,2010)同樣要求,對每個主要與次要結果報告各組結果、估計的效應量及其精確度,例如 95% 信賴區間。

對交互作用來說這特別重要。交互作用本來就不容易測到,只給 p 值,讀者無從判斷「不顯著」到底是效果小、樣本不夠,還是量表不夠可靠。

交互作用所增加的模型解釋力

在線性迴歸的階層建模情境下,可以報告加入交互項後的:

ΔR²

但 ΔR² 很小而 p < .05 時,也不應因為「統計顯著」就忽略實際效果可能有限。

清楚說明變數處理方式

例如:

Continuous predictors were mean-centered before construction of the interaction term.

如果有類別變數,則應說明:

  • 編碼方法
  • reference group

交互作用探測與圖形

至少提供:

  • simple slopes 或其他具實質意義條件下的 conditional effects
  • 95% CI
  • 交互作用圖

如果使用 Johnson–Neyman method,也應標示實際觀察範圍,避免讀者把資料之外的推估當成實證結果。

07|一個最常見、也最值得避免的分析流程

錯誤流程通常是:

建立交互作用模型

看到主管支持 p > .05

刪除主管支持

留下顯著的「加班 × 主管支持」

宣稱主管支持具有調節效果

問題出現在第三步。

低階項不是因為「自己顯不顯著」才決定是否存在。

只要交互作用仍然是研究問題的一部分,低階項原則上就屬於該模型結構的一部分。

比較合理的流程是:

事前提出調節假設

建立完整模型

檢驗交互項

保留構成交互項的低階項

若交互作用成立,進行 simple slopes / Johnson–Neyman

結合圖形、效果估計與 95% CI 解讀

這樣的分析才能讓「統計模型」與「研究問題」維持一致。

結語|不要用低階項的 p 值,決定交互作用模型的結構

交互作用分析最容易犯的錯,並不是忘記把兩個變數相乘。

而是把一般迴歸中熟悉的 p 值判讀方式,直接套進含有交互作用的模型。

一旦模型中存在交互作用,低階係數就具有條件性。

「主管支持不顯著」不等於:

主管支持沒有作用。

它只是在特定參照點下回答一個特定問題。

真正的調節問題則是:

主管支持改變時,加班與疲勞之間的關係是否也跟著改變?

這才是交互項負責回答的問題。

因此,這篇方法論問答最重要的一句話是:

當交互項留在模型中,構成交互項的低階項通常也應保留;不是為了讓它們自己的 p 值好看,而是為了讓整個交互作用模型仍然具有可解釋的統計意義。

投稿前快速檢核

  • 交互項及其構成的低階項是否都保留在模型中?
  • 是否避免把低階係數直接解讀成無條件的「整體主效果」?
  • 模型中的 0 是否位於合理且可解釋的範圍?
  • 若進行中心化,是否說明中心化方法與參照點?
  • 是否沒有把中心化描述成「解決共線性」的必要手段?
  • 交互作用顯著後,是否進一步報告 conditional effects 或 simple slopes?
  • 是否提供交互作用圖與 95% CI?
  • 若交互作用未達顯著,是否寫成「本研究未發現顯著交互作用」,而非「證明不存在交互作用」?

參考文獻

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本文由匯東華統計顧問有限公司 陳秀敏 博士撰稿,Claude Opus 5 協助資料查證與排版,最終內容已由作者審閱定稿。日期:2026 年 8 月 21 日。

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