BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Structural Equation Modeling (SEM)
2.2.2 Estimasi Model PLS
c. Bobot Penghubung (Weight Relation)
Spesifikasi model pada model pengukuran dan model struktural dilakukan dalam tingkatan konseptual dan tidak secara nyata diketahui nilai skor dari suatu variabel laten. Oleh karenanya, bobot penghubung (weight relation) harus didefinisikan. Salah satu kelebihan dalam model PLS adalah adanya kemungkinan untuk memperkirakan nilai skor variabel laten. Nilai kasus untuk setiap variabel laten yang diestimasi dirumuskan sebagai berikut:
ππ = βππππππππ (2.7)
ππ = β πππ πππππ (2.8) dimana πππ dan πππ adalah k weight yang digunakan untuk membentuk estimasi variabel laten ππ dan ππ. Estimasi variabel laten adalah linier agregat dari indikator yang nilai weight-nya didapat dengan prosedur estimasi model PLS.
2.2.2 Estimasi Model PLS
Estimasi pada model PLS dilakukan dengan metode kuadrat terkecil (least
square) dengan algoritma NonLinier Iterative Partial Least Square (NIPALS).
Proses penghitungan dilakukan melalui iterasi hingga mencapai kondisi konvergen. Teknik iterasi yang dilakukan dalam PLS terdiri dari tiga tahap (Ghozali, 2014), sebagai berikut:
a) Iterasi pertama menghasilkan estimasi bobot (weight estimate) dan digunakan untuk menghasilkan skor (score factor) pada variabel laten.
Weight estimate digunakan untuk menguji validitas dan reliabilitas.
b) Iterasi kedua menghasilkan estimasi jalur (path estimate) yang mencerminkan bobot (weight) kontribusi variasi perubahan variabel laten eksogen terhadap variabel laten endogen. Bobot tersebut menghasilkan nilai R2 yang muncul pada variabel laten endogen. Nilai estimasi yang dihasilkan meliputi nilai koefisien beta (π½) dan gamma (πΎ). Selain itu, dihasilkan estimasi loading factor, yaitu lambda (π), yang merupakan koefisien dari
24
c) Iterasi ketiga menghasilkan skor estimasi rata-rata (mean) dan lokasi parameter (parameter location/konstanta regresi) untuk indikator dan variabel laten.
Langkah-langkah iterasi PLS dengan algoritma NIPALS (Rizkiayu, 2013 dalam Afifah, 2014) diuraikan sebagai berikut:
1) Melakukan pemusatan dan penskalaan dari X dan Y (menstandardisasi matriks).
2) Menentukan output skor u sama dengan salah satu kolom ππ. Jika ππ adalah
matriks satu kolom, u sama dengan ππ.
3) Menentukan bobot w. Apabila hanya ada satu indikator pada ππ, maka input
weights (w) dihitung dengan cara:
π€ = ππππ’
βπ’ππ’β , (2.9)
dimana πππ adalah transpose matriks ππ. Untuk indikator reflektif:
π€ = (1
π)ππππ , (2.10)
Untuk indikator formatif:
π€ = (πππππ)β1ππππ , (2.11)
dan nilai Z dihitung menggunakan persamaan sebagai berikut:
π = βππ=1ππ₯ππ’π’ , (2.12)
dengan ππ₯ππ’ adalah korelasi antara masing-masing indikator ke-j (dalam satu ππ dengan ππ (indikator pada variabel laten endogen) dan m adalah jumlah indikator dalam satu variabel laten eksogen.
Nilai ππ₯ππ¦π dihitung berdasarkan persamaan sebagai berikut:
ππ₯ππ¦π = βπ β ππππππβ(β πππ)(β πππ) π π=1 π π=1 π π=1 β(π βππ=1πππ2β(βππ=1πππ)2)(π βπ=1π πππ2β(βππ=1πππ)2) , (2.13) dengan:
πππ = sampel ke-i pada indikator ke-j variabel laten eksogen, πππ = sampel ke-i pada indikator ke-j variabel laten endogen,
π = 1, 2, ..., n dengan n adalah banyaknya sampel dalam satu indikator. 4) Menormalkan w terhadap unit length, yaitu:
25
π€ =βπ€βπ€ , (2.14)
dan dimisalkan π€π = [π π π], maka βπ€β = βπ2π2π2. 5) Menentukan komponen input skor t, yaitu:
π‘ = πππ€π π€π
ππ€π . (2.15)
6) Menghitung output loading q, yaitu: π =ππππ‘π
π‘ππ‘ . (2.16)
7) Menormalkan π terhadap unit length, yaitu: ππ = π
βπβ , (2.17)
dan menghitung output skor u yang baru, yaitu: π’π = ππππ
πππππ . (2.18)
8) Apabila ππ matriks satu kolom, maka iterasi konvergen pada iterasi pertama dan dilanjutkan ke langkah 10. Namun, apabila ππ bukan matriks satu kolom, iterasi diulang mulai dari langkah ke-3 sampai diperoleh nilai w yang konvergen, yaitu:
|π€ππ’πππππ‘β π€ππππ£πππ’π | < 10β5 . 9) Menghitung input loadings p yaitu:
ππ =π‘β²ππ
π‘β²π‘ . (2.19)
10) Menghitung koefisien regresi inner model Y dari model persamaan:
π = πΎ1π1+ πΎ2π2 + β― + πΎπππ+ π , (2.20)
sehingga nilai dari estimasi parameter menjadi: πΎΜ =π’πππ‘
π‘ππ‘ . (2.21)
a) Estimasi Bobot (Weight Estimate)
Estimasi bobot (weight estimate) digunakan untuk mendapatkan nilai skor variabel laten melalui proses iterasi. Nilai skor variabel laten pada PLS diestimasi dengan menggunakan bobot penghubung. Proses iterasi untuk mendapatkan nilai tersebut diuraikan sebagai berikut (Sanchez, 2013):
26 Langkah awal:
Pada tahap awal, dilakukan proses inisialisasi yaitu menentukan nilai sembarang untuk outer weight. Sebagai langkah sederhana, bobot untuk seluruh indikator dibuat sama, yaitu 1 (satu). Indikator distandardkan atau diskalakan sehingga mempunyai unit variance (mean = 0, variance = 1).
Langkah 1:
Melakukan aproksimasi eksternal terhadap nilai outer weight yang telah diinisialisasi yang menunjukkan bahwa variabel laten merupakan penjumlahan dari perkalian bobot dengan indikator dan dirumuskan sebagai berikut:
πΜπ = βπ»β=1π€πβππβ (2.22) Langkah 2:
Pada langkah ini dilakukan penghitungan ulang data variabel laten dengan cara berbeda, yaitu variabel laten sebagai kombinasi linier dari variabel laten lain yang terkait. Persamaannya dirumuskan sebagai berikut:
πΜπ = βπΌπ=1ππππΜπ (2.23) dimana πΜπ adalah data variabel laten dugaan yang akan diestimasi ulang dan πππ merupakan hubungan antara variabel laten j dengan variabel laten i.
Penentuan inner weight, dipilih dari salah satu dari tiga skema yang ada, yaitu skema jalur (path), skema centroid, dan skema factor.
Langkah 3:
Setelah didapatkan nilai inner weight, dilakukan estimasi sesuai persamaan (2.23). Langkah 4:
Setelah tahapan aproksimasi inner weight atau internal selesai, langkah selanjutnya adalah memperbaharui outer weight. Jika indikator bersifat reflektif, untuk mendapatkan nilai outer weight menggunakan prinsip regresi linier sederhana antara data variabel laten dugaan yang dihasilkan di langkah 3 sebagai prediktor dan indikator sebagai respon.
π°πβ = (πππππ)β1πππππβ (2.24) dimana ππ adalah matriks berisi data variabel laten ke-j, ππβ adalah vektor indikator ke-h variabel laten ke-j dan π°πβ adalah outer weight indikator ke-h variabel laten ke-j.
27
Langkah 1 sampai dengan langkah 4 dilakukan hingga konvergen. Jika dalam setiap iterasi terdapat s = 1, 2, β¦, S, maka iterasi hingga S adalah konvergen. Penentuan konvergensi dilakukan menurut kriteria berikut: apabila outer weight pada iterasi ke-S dikurangi dengan outer weight pada iterasi S-1 bernilai kurang dari 10-4. Langkah 5:
Setelah diperoleh nilai variabel laten, langkah selanjutnya adalah melakukan estimasi koefisien jalur menggunakan metode ordinary least square (OLS) antara variabel laten yang saling terkait dan dirumuskan sebagai berikut:
π
Μππ = (πππππ)β1ππππ²π (2.25) dimana πΜππ adalah koefisien jalur yang menghubungkan antara variabel laten ke-j dan variabel laten ke-i, ππ adalah matriks variabel laten ke-i (prediktor) dan π²π adalah vektor data variabel laten ke-j.
Selanjutnya, estimasi parameter pada PLS meliputi estimasi parameter pada dua model, yaitu estimasi parameter model pengukuran (outer model) dan estimasi parameter model struktural (inner model).
b) Estimasi Parameter Model Pengukuran (Outer Model)
Estimasi pada outer model dihasilkan dari estimasi bobot (weight estimate) ππβ yang dibedakan atas model mode A (model indikator reflektif) dan mode B (model indikator formatif).
Mode A (Model Indikator Reflektif)
Model indikator reflektif merupakan model dimana indikator memanifestasikan variabel latennya. Pada model ini, arah hubungan kausalitas berasal dari variabel laten ke indikator yang saling berkorelasi. Untuk variabel laten eksogen dengan indikator reflektif, dirumuskan dengan persamaan sebagai berikut:
π₯πβ = ππβππ+ πΏπβ , (2.26)
dengan notasi yang digunakan:
π : Ksi, variabel laten eksogen,
ππβ : bobot, koefisien regresi dari ππ dalam regresi sederhana yang memuat variabel bebas π₯πβ.
28
Estimasi model reflektif diperoleh dengan metode least square dengan cara meminimumkan jumlah kuadrat error πΏπβ.
Dari persamaan (2.26) dapat dinyatakan sebagai berikut: πΏπβ = π₯πββ ππβππ ,
βπ½π=1πΏπβ2 = βπ½π=1(π₯πββ ππβππ)2,
dengan jumlah kuadrat πΏπβ diturunkan terhadap ππβ , maka diperoleh:
π βπ½π=1πΏπβ2 πππβ = 0 , 2 βπ½π=1(π₯πββ ππβππ)(βππ) = 0 , βπ½π=1(π₯πββ ππβππ)(βππ) = 0 , βπ½π=1(βπ₯πβππ)+ (ππβππ2) = 0 , βπ½π=1(ππβππ2)β βπ=1π½ (π₯πβππ)= 0 , ππββπ½π=1(ππ2)β βπ=1π½ (π₯πβππ)= 0 , ππββπ½π=1(ππ2) = βπ=1π½ (π₯πβππ) , πΜπβ = β (π₯πβππ) π½ π=1 βπ½π=1(ππ2) , πΜπβ = πΈ [β (π₯πβππ) π½ π=1 βπ½π=1(ππ2) ] , πΜπβ =πΈ[β (π₯πβππ) π½ π=1 ] πΈ[βπ½π=1(ππ2)] ,
atau dituliskan sebagai berikut: πΜπβ = πΆππ£ (π₯πβ,ππ)
πππ(ππ2) . (2.27)
Hal ini sejalan untuk variabel endogen dengan indikator reflektif yang memiliki persamaan:
π¦πβ = ππβππ+ ππβ , (2.28)
dengan notasi yang digunakan:
π : Eta, variabel laten endogen,
ππβ : bobot, koefisien regresi dari ππ dalam regresi sederhana yang memuat variabel bebas π¦πβ.
29
Estimasi didapatkan melalui metode least square dengan meminimumkan jumlah kuadrat error ππβ. Melalui cara yang sama seperti pada variabel eksogen, nilai πΜπβ analog dengan hasil dari persamaan (2.26), yaitu:
πΜπβ = β (π¦πβππ) π½
π=1
βπ½π=1(ππ2) , (2.29)
atau sama dengan: πΜπβ = πΆππ£ (π¦πβ,ππ)
πππ(ππ2) . (2.30)
Mode B (model indikator formatif)
Model indikator formatif yaitu model dimana indikator-indikator mempengaruhi variabel latennya. Pada model formatif, variabel eksogen (π) dengan pembobot ππβ adalah vektor koefisien regresi berganda dari ππ pada indikator π₯πβ yang dihubungkan ke sesama variabel laten ππ sehingga dapat dirumuskan sebagai berikut:
ππ = ππβπ₯πβ+ ππ , (2.31)
ππ = ππ β ππβπ₯πβ .
Estimasi untuk mode B diperoleh melalui metode least square (OLS) dengan meminimumkan πππππ sebagai berikut:
Hitung πππππ : πππππ = (ππβ ππβπ₯πβ)π(ππβ ππβπ₯πβ) , πππππ = (πππβ ππβππ₯πβπ)(ππβ ππβπ₯πβ) , πππππ = (πππππβ πππππβπ₯πββ ππβπ π₯πβπππ+ ππβπππβπ₯πβππ₯πβ) , πππππ = (πππππβ 2ππβπ₯πβπππ + ππβπ ππβπ₯πβππ₯πβ) , ππππππ πππβ = 0 β 2π₯πβπππ+ 2ππβπ₯πβππ₯πβ = 0 , βπ₯πβπππ+ ππβπ₯πβππ₯πβ = 0 , π₯πβπππ = ππβπ₯πβππ₯πβ , πΜπβ = π₯πβ πππ π₯πβπ π₯πβ , πΜπβ = (π₯πβππ₯πβ)β1π₯πβπππ .
30
Jadi, dapat ditarik kesimpulan bahwa vektor bobot untuk mode B adalah:
πΜπβ = (π₯πβππ₯πβ)β1(π₯πβπππ) , (2.32) atau dapat dituliskan sebagai berikut:
πΜπβ = [π£ππ(π₯πβ)]β1πππ£ (π₯πβ,ππ) . (2.33)
c) Estimasi Parameter Model Struktural (Inner Model)
Pada model persamaan struktural, antar variabel laten dihubungkan melalui koefisien jalur (path coefficient). Terdapat dua macam koefisien jalur, yaitu koefisien beta (π½) dan koefisien gamma (πΎ). Koefisien beta (π½) adalah koefisien penghubung antar variabel laten endogen eta (π). Sedangkan, koefisien gamma (πΎ) adalah koefisien penghubung antara variabel laten eksogen ksi (π) dengan variabel laten endogen eta (π).
Berdasarkan algoritma PLS dari Wold (1985) dan telah dikembangkan oleh Lohmollerβs (1989) dalam Hidayat (2012), estimasi parameter pada model struktural (π§π) atau disebut path estimate dari standardized variabel laten (ππβ ππ)
didefinisikan sebagai berikut: π§π β βπ½π=1,πβ π πππππ ,
ππ ππβπ’ππ’πππππ ππππππ
dimana simbol β bermakna bahwa variabel sebelah kiri mewakili variabel sebelah kanan yang distandardisasi. Bobot inner model (πππ) dipilih melalui tiga skema, yaitu skema jalur (path scheme), skema centroid (centroid scheme), dan skema faktor (factor scheme) yang diuraikan lebih lanjut sebagai berikut:
Skema Jalur (Path Scheme)
Variabel laten dihubungkan pada ππ yang dibagi ke dalam dua grup, yaitu variabel-variabel laten yang menjelaskan ππ dan diikuti dengan variabel-variabel yang dijelaskan oleh ππ. Definisi skema jalur menurut Trujillo (2009) adalah: Jika ππ dijelaskan oleh ππ, πππ adalah koefisien regresi berganda ππ dari ππ atau dirumuskan menjadi ππ = βπ½π=1,πβ ππππππ.
Jika ππ dijelaskan oleh ππ, πππ adalah nilai korelasi antara ππ dengan ππ atau πππ = πππ (ππ, ππ).
31
Skema Centroid (Centroid Scheme)
Bobot inner model (πππ) merupakan korelasi tanda (sign correlation) antara ππ dengan ππ dan dituliskan dengan:
πππ = π πππ [πππ(ππ,ππ)] untuk ππ, ππ yang berhubungan dan 0 untuk lainnya.
Skema Faktor (Factor Scheme)
Bobot inner model (πππ) merupakan korelasi antara ππ dengan ππ. Skema ini memperhitungkan arah tanda dan kekuatan dari jalur dalam model struktural. dan dituliskan dengan πππ = πππ(ππ, ππ) untuk ππ, ππ yang berhubungan dan 0 untuk lainnya.
d) Estimasi Rata-rata (Means Estimate) dan Lokasi Parameter (Parameter Location/Konstanta Regresi)
Estimasi pada tahap ini bertujuan untuk menghitung rata-rata (means) dan konstanta (parameter location) dari indikator dan variabel laten. Dari tahapan ini akan didapatkan skor rata-rata dan konstanta variabel laten yang digunakan sebagai lokasi parameter, sifat hubungan kausalitas, serta rata-rata nilai sampel yang dihasilkan.
Estimasi Rata-rata (Mean)
Estimasi rata-rata ππ diperoleh melalui persamaan sebagai berikut:
ππ = π¦π+ ππ+ ππ , (2.34) sehingga: ππβ ππ = π¦π+ ππ , dengan: π¦π = βπ½β=1πΜπβ(π₯πββ π₯Μ πβ) , maka: ππβ ππ = βπ½β=1πΜπβ(π₯πββ π₯Μ πβ) , ππβ ππ = βπ½β=1(πΜπβπ₯πββ πΜπβπ₯Μ πβ) , ππβ ππ = βπ½β=1πΜπβπ₯πββ βπ½β=1πΜπβπ₯Μ πβ , dan analog dengan:
32 sehingga:
πΜπ = βπ½β=1(πΜπβπ₯Μ πβ) , (2.35)
dimana πΜπβ didefinisikan sebagai vektor pembobot dari outer model dengan semua variabel manifest (indikator) adalah pengamatan pada skala pengukuran yang sama.
Estimasi Lokasi Parameter (Parameter Location/Kontanta Regresi)
Secara umum, koefisien jalur (πΎππ) adalah koefisien regresi berganda dari variabel laten endogen (π¦π) yang distandardisasi pada variabel laten eksogen (π¦π) sebagai berikut:
π¦π = βπ½π=1πΎπππ¦π+ ππ . (2.36)
Pada saat variabel laten tidak memusat, πΜπ = π¦π+ πΜπ, persamaan regresi dirumuskan sebagai berikut:
πΜπ = πΎπ0+ βπΌπ=1πΎπππΜπ + ππ . (2.37)
Melalui metode least square, diperoleh: ππ2 = (πΜπβ (πΎπ0+ βπΌπ=1πΎπππΜπ))2 , ππ2 = πΜπ2β 2 πΜπ(πΎπ0+ βπΌπ=1πΎπππΜπ)+ (πΎπ0+ βπΌπ=1πΎπππΜπ)2 , ππ2 = πΜπ2β 2 πΜππΎπ0 β 2 πΜπβπΌπ=1πΎπππΜπ + (πΎπ02+ 2 πΎπ0βπΌπ=1πΎπππΜπ+ βπΌπ=1πΎπππΜπ2) , πππ2 ππΎπ0 = β2 πΜπ+ 2 πΎπ0+ 2 βπΌπ=1πΎπππΜπ = 0 , 2 πΎπ0+ 2 βπΌπ=1πΎπππΜπ = 2 πΜπ , 2 πΎπ0 = 2 πΜπβ 2 βπΌπ=1πΎπππΜπ , πΎΜπ0 = πΜπβ βπΌπ=1πΎπππΜπ , dengan: πΎπ0 = πΜπβ βπΌπ=1πΎπππΜπ . (2.38)
Jadi, lokasi parameter adalah konstanta πΎπ0 untuk variabel laten endogen dan rata-rata πΜπ untuk variabel laten eksogen.
33