结构方程模型

2019-05-17 11:24

结构方程模型:

定义:

结构方程模型早期称为线性结构防城模型(Linear Structural Relationships,简称LISREL)或称为工变数结构分析(Coratiance Strucyure Analysis)。主要目的在于检验潜在变项之关系与数个潜在变项间的因果关系。【陈宽裕,《结构方程模型》-1996年11月】

结构方程模型(Structural·Equation·Modeling,SEM)是一种非常通用的、主要的线性统计建模技术,广泛应用于经济学、心理学、社会学、管理学等领域的研究,是社会科学研究中的一个非常好的方法。 内容:

结构方程模型包括测量方程(LV和MV之间关系的方程,外部关系)和结构方程(LV之间关系的方程,内部关系),以ACSI模型为例,具体形式如下:

测量方程 y=Λyη+ε

y , x=Λxξ

+εx=(1)

结构方程 η=Bη+Гξ+ζ 或 (I-Β)η=Гξ+ζ (2)

其中,η和ξ分别是内生LV和外生LV,y和x分别是和的MV,Λx和Λy是载荷矩阵,Β和Г是路径系数矩阵,ε和ζ是残差。

对这类模型进行参数估计,常使用偏最小二乘(Partial Least Square,PLS)和线性结构关系(LInear Structural RELationships,LISREL)方法。

测量方程描述潜变量与指标之间的关系;结构方程则反映潜变量之间的关系。

——【杜春雪,《结构方程模型理论的建立与应用》,大众科学·科学研究与实践,2008年第18期】

SEM模式中,存在四种变量:潜在自变项、潜在依变项、X变项、Y变项。

δ1 χ1 λ1 δ2 χ2 λ2 ξ δ3 χ3 λ3 误差 观察变项 负荷量 潜在变项

χ1 δ1 δ1 y1 ε1 δ2 χ2 ξ1 η1 y1 ε1 δ3 χ3 y1 ε1 测量模式 ζ 结构模式 用法:

SEM具有理论先验性 能同时处理测量与分析问题

以共变数的运用为核心,亦可处理平均数估计 适用于大样本之分析 包含了西多不同的统计技术 重视多重统计指标的运用

结构方程模型是一种非常通用的、主要的线形统计建模技术,广泛应用于心理学、经济学、社会学、行为科学等领域的研究。实际上,它是计量经济学、计量社会学与计量心理学等领域的统计分析方法的综合。多元回归、因子分析和通径分析等方法都只是结构方程模型中的一种特例。

结构方程模型是利用联立方程组求解,它没有很严格的假定限制条件,同时允许自变量和因变量存在测量误差。在许多科学领域的研究中,有些变量并不能直接测量。实际上,这些变量基本上是人们为了理解和研究某类目的而建立的假设概念,对于它们并不存在直接测量的操作方法。人们可以找到一些可观察的变量作为这些潜在变量的“标识”,然而这些潜在变量的观察标识总是包含了大量的测量误差。在统计分析中,即使是对那些可以测量的变量,也总是不断受到测量误差问题的侵扰。自变量测量误差的发生会导致常规回归模型参数估计产生偏差。虽然传统的因子分析允许对潜在变量设立多元标识,也可处理测量误差,但是,它不能分析因子之间的关系。只有结构方程模型即能够使研究人员在分析中处理测量误差,又可分析潜在变量之间的结构关系。

适用情况:

最初,结构方程模型主要应用于教育学、心理学。

例如,在社会教育学中的成人教育、青少年犯罪,教育社会学中的大学差异研究、健康教育学中的吸毒调查、饮酒、戒烟、虫牙的预防,体育教育学中的运动训练,学校教育学中的课程评价,教育测量学中的信度分析、测验理论等。

在心理学领域,临床心理学中的生活指导、DMSⅢ、精神健康量表、心里不安测量、精神分裂症,发展心理学中的双胞胎研究,同一性、个案追踪研究、社会心理学中的归属理论、态度、性别差异、灾害心理,学习心理学中的遗忘、白鼠的行为分晓,实验心理学中的知觉、棒框测验,认知心理学中的阅读研究,人格心理学中的自我概念,智力研究中的记忆,斯坦福-比纳智力测验等。

在其他学科领域中,例如社会学中的反社会行为、市场学中的消费者行为、经营学、犯罪学、人口学、经济学等的应用研究中都出现了SEM。

步骤:

(1)模型设定。研究者根据先前的理论以及已有的知识,通过推论和假设形成一个关于一组变量之间相互关系(常常是因果关系)的模型。这个模型也可以用路径表明制定变量之间的因果联系。

(2)模型识别。模型识别时设定SEM模型时的一个基本考虑。只有建设的模型具有识别性,才能得到系统各个自由参数的唯一估计值。其中的基本规则是,模型的自由参数不能够多于观察数据的方差和协方差总数。

(3)模型估计。SEM模型的基本假设是观察变量的反差、协方差矩阵是一套参数的函数。把固定参数之和自由参数的估计带入结构方程,推导方差协方差矩阵Σ,使每一个元素尽可能接近于样本中观察变量的方差协方差矩阵S中的相应元素。也就是,使Σ与S之间的差异最小化。在参数估计的数学运算方法中,最常用的是最大似然法(ML)和广义最小二乘法(GLS)。 (4)模型评价。在已有的证据与理论范围内,考察提出的模型拟合样本数据的程度。模型的总体拟合程度的测量指标主要有χ2检验、拟合优度指数(GFI)、校正的拟合优度指数(AGFI)、均方根残差(RMR)等。关于模型每个参数估计值的评价可以用“t”值。 (5)模型修正。模型修正是为了改进初始模型的适合程度。当尝试性初始模型出现不能拟合观察数据的情况(该模型被数据拒绝)时,就需要将模型进行修正,再用同一组观察数据来进行检验。【李健宁,《结构方程模型导论》,安徽大学出版社】 结构方程模型本身仍然存在不足。例如,在模型设定、模型拟合、拟合检验以及对结果的解释等方面存在问题;在模型设定和模型识别过程所做的比较与最初理论假设的矛盾等等。——【武洁琼,李建宁,《基于因果关系的教育研究方法思考》,苏州科技学院学报 2003(2)】

指标:

指标含有随机误差和系统误差。 随机误差指测量上的不准确性行为。

系统误差反映指标同时测量潜变量以外的特性。

随机误差和系统误差统称为测量误差,但潜变量则不含这些误差。

【杜春雪,《结构方程模型理论的建立与应用》,大众科学·科学研究与实践,2008年第18期】

探索性分析

定义:

探索性因子分析法(Exploratory Factor Analysis,EFA)是一项用来找出多元观测变量的本质结构、并进行处理降维的技术。 因而,EFA能够将将具有错综复杂关系的变量综合为少数几个核心因子。

探索性因子分析(EFA)致力于找出事物内在的本质结构。 f1 e1 χ1 e3

χ3 f3 e2 χ2 f2

探索性因子分析法的运用: 顾客满意度调查 服务质量调查 个性测试 形象调查 市场划分识别

顾客、产品及行为分类

————【孙晓军 周宗奎.探索性因子分析及其在应用中存在的主要问题.心理科学.2005年06期】

探索性分析的适用情况:

在缺乏坚实的理论基础支撑,有关观测变量内部结构,一般用探索性因子分析。


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