PLS回归结果解读
一、分析方法概述
偏最小二乘回归(Partial Least Squares Regression, PLS回归)是一种结合了主成分分析、典型相关分析和多元线性回归的多变量统计方法。该方法特别适用于样本量较小、自变量之间存在多重共线性以及自变量个数多于因变量个数的情况。PLS回归的基本思想是分别从自变量X和因变量Y中提取主成分U和V,使得U和V之间的相关性最大化,然后建立U和V之间的回归关系,最终转化为X与Y之间的回归模型。模型评估指标包括R²(解释方差比)、Q²(预测能力)和VIP(投影重要性指标)。本研究使用SPSSAU软件进行PLS回归分析。
在SPSSAU【进阶方法】模块选择【PLS回归】,将变量拖拽至右侧对应分析框,操作如下图:
二、样本信息与主成分表达式
本研究共纳入210个有效样本,无缺失数据。以研发投入、品牌投入、人才储备为自变量(X),财务绩效、创新绩效、数字化水平为因变量(Y),提取3个主成分进行PLS回归分析。表1展示了主成分与研究项之间的数学关系表达式。
由表1的自变量主成分表达式可知,主成分U1主要综合了研发投入(0.620)和人才储备(0.622)的信息,品牌投入的载荷为0.478;主成分U2主要反映品牌投入(0.731)的信息,研发投入呈负向载荷(-0.686);主成分U3主要反映人才储备(0.780)的信息。
三、因子载荷分析
因子载荷系数(factor loading)反映主成分与各研究项之间的相关程度。表2展示了因子载荷分析结果。
由表2可知,在第一主成分U1上,研发投入(0.574)、品牌投入(0.530)、人才储备(0.628)以及财务绩效(0.610)、创新绩效(0.605)、数字化水平(0.533)均具有较高的正载荷,说明U1综合反映了所有变量的共同信息。在第二主成分U2上,品牌投入的载荷最高(0.784),数字化水平呈负向载荷(-0.569)。在第三主成分U3上,人才储备的载荷最高(0.781)。
四、回归系数分析
表3展示了因变量Y与自变量X之间的回归系数结果,包括非标准化系数和标准化系数。
由表3可知,从标准化回归系数来看:对于财务绩效,研发投入的影响最大(Beta=0.536),其次是人才储备(Beta=0.312)和品牌投入(Beta=0.200),三个自变量均对财务绩效产生正向影响。对于创新绩效,品牌投入的影响最大(Beta=0.401),其次是人才储备(Beta=0.359)和研发投入(Beta=0.291)。对于数字化水平,研发投入的影响最大(Beta=0.779),其次是人才储备(Beta=0.230),品牌投入呈微弱的负向影响(Beta=-0.112)。
回归模型表达式为:财务绩效=0.536×研发投入+0.200×品牌投入+0.312×人才储备;创新绩效=0.291×研发投入+0.401×品牌投入+0.359×人才储备;数字化水平=0.779×研发投入-0.112×品牌投入+0.230×人才储备。
五、图形展示
图1 回归系数标准化值对比图
由图1可以直观看出各自变量对不同因变量的标准化回归系数大小对比,研发投入对数字化水平的影响最为突出(Beta=0.779)。
六、精度分析
精度分析用于评估主成分对各研究项信息的提取程度。表4展示了主成分U对自变量的精度分析结果。
由表4可知,主成分U1对研发投入的信息提取率为77.8%,对品牌投入为66.2%,对人才储备为93.3%。综合3个主成分,每个自变量的综合信息提取率均为33.3%(即3个自变量平均分配)。人才储备在第一主成分上的信息提取率最高(93.3%),说明人才储备与主成分U1高度相关。
七、VIP投影重要性指标
VIP值(Variable Importance in Projection)用于衡量各自变量对因变量的整体解释重要性,VIP值越大说明该变量的解释能力越强。通常VIP>1的变量被认为对模型具有重要贡献。表5展示了VIP值结果。
由表5可知,研发投入的VIP值为1.076(>1),人才储备的VIP值为1.038(>1),两者均超过1的阈值,说明这两个自变量对因变量的解释具有重要贡献。品牌投入的VIP值为0.874(<1),其对因变量的解释重要性相对较低。增加主成分个数时VIP值变化不大,说明2~3个主成分已能充分反映变量间的关系。
八、模型R方值
R²值反映所有自变量对因变量的解释力度。表6展示了不同主成分个数下各因变量的R²值。
由表6可知,提取1个主成分时,财务绩效的R²已达0.879,创新绩效为0.864,数字化水平为0.670。增加至2个主成分后,财务绩效R²升至0.894,创新绩效升至0.874,数字化水平大幅升至0.837。增加至3个主成分后,各因变量R²变化极小(财务绩效0.895,创新绩效0.874,数字化水平0.838),说明2个主成分已能充分解释变量间的关系,第3个主成分的贡献有限。综合来看,模型对财务绩效和创新绩效的解释力度很强(R²>0.85),对数字化水平的解释力度也较好(R²=0.838)。
图2 模型R²值对比图
由图2可以直观看出,各因变量的R²值在1个主成分时已达到较高水平,增加主成分后提升有限,进一步支持2个主成分为最佳选择。
图3 PLS回归拟合效果图
由图3可以看出模型预测值与实际值的拟合情况,数据点越靠近对角线说明模型拟合效果越好。
九、综合分析与结论
综合以上分析结果,本研究通过PLS回归考察了研发投入、品牌投入、人才储备对财务绩效、创新绩效和数字化水平的影响关系。主要结论如下:(1)研发投入对财务绩效(Beta=0.536)和数字化水平(Beta=0.779)的影响最大,VIP值均>1,是最重要的预测变量;(2)品牌投入对创新绩效的影响最大(Beta=0.401),但VIP值(0.874)略低于1;(3)模型R²值较高,财务绩效R²=0.895,创新绩效R²=0.874,数字化水平R²=0.838,模型解释力度强;(4)2个主成分已能充分解释变量间关系。
综上所述,PLS回归模型有效揭示了企业投入要素对多维绩效指标的影响机制,研发投入是最关键的影响因素。建议企业在资源配置中优先保障研发投入,同时重视品牌投入对创新绩效的促进作用。