結(jié)構(gòu)方程模型與AMOS.ppt

結(jié)構(gòu)方程模型簡介,Structuralequationmodeling,結(jié)構(gòu)方程模型與AMOS,結(jié)構(gòu)方程模型,為什么要用結(jié)構(gòu)方程模型？,很多社會、心理研究中所涉及到的變量，都不能準(zhǔn)確、直接地測量，這種變量稱為潛變量，如數(shù)學(xué)態(tài)度、數(shù)學(xué)效能、數(shù)學(xué)焦慮等。這時，只能退而求其次，用一些外顯指標(biāo)，去間接測量這些潛變量。如用學(xué)習(xí)動機(jī)、學(xué)習(xí)信心作為學(xué)習(xí)態(tài)度（潛變量）的指標(biāo)，以自我肯定、持續(xù)努力（外顯指標(biāo)）作為數(shù)學(xué)效能的指標(biāo)，以考試焦慮、課堂焦慮作為數(shù)學(xué)焦慮的指標(biāo)。傳統(tǒng)的統(tǒng)計分析方法不能妥善處理這些潛變量，而結(jié)構(gòu)方程模型則能同時處理潛變量及其指標(biāo)。傳統(tǒng)的分析中均假設(shè)自變量沒有測量誤差。,什么是結(jié)構(gòu)方程模型？,結(jié)構(gòu)方程模型是應(yīng)用線性方程表示觀測變量與潛變量之間，以及潛在變量之間關(guān)系的一種多元統(tǒng)計方法，其實(shí)質(zhì)是一種廣義的一般線性模型。結(jié)構(gòu)方程模型分為：測量方程和結(jié)構(gòu)方程測量方程（measurementequation）描述的是潛變量與指標(biāo)之間的關(guān)系，如學(xué)習(xí)動機(jī)、學(xué)習(xí)信心指標(biāo)與數(shù)學(xué)態(tài)度的關(guān)系結(jié)構(gòu)方程（structuralequation）描述的是潛變量之間的關(guān)系，如數(shù)學(xué)態(tài)度、數(shù)學(xué)效能、數(shù)學(xué)焦慮的關(guān)系。,結(jié)構(gòu)方程模型的基本概念,潛在變量(latentvariable):無法直接測量，需要用外顯指標(biāo)去間接測量的變量；觀測變量(observedvariable):可以直接被測量的變量；外生變量(exogenousvariable):在模型中只起解釋變量作用的變量；內(nèi)生變量(endogenousvariable):在模型中，受模型其他變量包括外生變量與內(nèi)生變量影響的變量；殘差項(xiàng)(errorterms)：觀察變量估計潛在變量的出現(xiàn)的誤差；結(jié)構(gòu)方程模型常用于：驗(yàn)證性因子分析、高階因子分析、路徑及因果分析、多時段(multiwave)設(shè)計、單形模型(SimpleModel)、及多組比較等。,測量方程,結(jié)構(gòu)方程,測量模型與結(jié)構(gòu)方程,測量模型回歸方程如下：X1=11+1X2=21+2X3=31+3Y1=11+1Y2=21+2Y3=31+3上述回歸方程的矩陣方程如下：,測量模型回歸方程,結(jié)構(gòu)模型潛變量間回歸方程如下：1=11+e12=31+21+e2,結(jié)構(gòu)模型回歸方程,殘差（e1、e2）表示方程中未能被解釋的部分,潛變量,觀測變量,內(nèi)生潛變量,外生潛變量,誤差,測量方程,測量方程,結(jié)構(gòu)方程,相關(guān),因果,全模型,結(jié)構(gòu)方程模型的優(yōu)點(diǎn),(1)可同時考慮及處理多個因變量(endogenous/dependentvariable);(2)容許自變及因變量(exogenous/endogenous)含測量誤差;(3)與因素分析相似，SEM容許潛變量(如:社經(jīng)地位)由多個觀察指標(biāo)變量(如:父母職業(yè)、收入)構(gòu)成,并可同時估計指標(biāo)變量的信度及效度(reliabilityandvalidity);(4)SEM可采用比傳統(tǒng)方法更有彈性的測量模型(measurementmodel),如某一指標(biāo)變量可以從屬于兩個潛變量;在傳統(tǒng)方法里,項(xiàng)目多依附于單一變量;(5)研究者可構(gòu)造出潛變量間的關(guān)系,并估計整個模式是否與數(shù)據(jù)擬合。,結(jié)構(gòu)方程模型,SEM與幾種多元方法的比較,SEM與傳統(tǒng)多元統(tǒng)計方法（多元統(tǒng)計）傳統(tǒng)多元統(tǒng)計方法：檢驗(yàn)自變量和因變量的單一關(guān)系（多元方差分析可以處理多個，但是關(guān)系也是單一的）SEM:綜合多種方法，驗(yàn)證性分析，允許測量誤差的存在。SEM與典型相關(guān)分析（多個自變量與多個因變量之間關(guān)系）典型相關(guān)分析：兩組隨機(jī)變量（定性或定量）之間線性密切程度；高維列聯(lián)表各邊際變量的線性關(guān)系；探索性分析SEM:估計多元和相互關(guān)聯(lián)的因變量之間的線性關(guān)系；處理不可觀測的假設(shè)概念；說明測量誤差。SEM與聯(lián)立方程模型（聯(lián)立方程組、變量之間雙向影響）聯(lián)立方程模型：方程數(shù)量取決于內(nèi)生變量的數(shù)量；只能處理有觀察值的變量，假定不存在測量誤差SEM:處理測量誤差；分析潛在變量之間結(jié)構(gòu)關(guān)系。,SEM與幾種多元方法的比較,SEM與人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（針對不可觀測或潛在變量建模）人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)：執(zhí)行數(shù)據(jù)分析時，模型的隱含層接點(diǎn)仍然沒有被明確標(biāo)識出來；數(shù)據(jù)從輸入層通過隱含變量流向輸出層（輸出向輸入回流的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)）SEM:數(shù)據(jù)分析之前，已經(jīng)標(biāo)識潛在變量并構(gòu)建起假設(shè)路徑；觀測變量都與中心潛在變量相關(guān)，潛在變量之間也可能發(fā)生關(guān)系。SEM與偏最小二乘法（PLS）（集成多種分析方法，對因變量進(jìn)行測量）PLS：對觀測變量協(xié)方差矩陣的對角元素擬合較好，適用于對數(shù)據(jù)點(diǎn)的分析，預(yù)測準(zhǔn)確度較高SEM:對觀測變量協(xié)方差矩陣的非對角元素的擬合較好，適合于對協(xié)方差結(jié)構(gòu)的分析，參數(shù)估計更準(zhǔn)確。,結(jié)構(gòu)方程模型,SEM模型建立過程,模型提出：研究者根據(jù)理論或以往研究來提出假設(shè)的初始模型模型識別：決定所研究的模型是否能夠給出參數(shù)估計的唯一解。模型估計：模型參數(shù)可以采用幾種不同的方法估計，最常使用的是最大似然法。模型評估：對模型與數(shù)據(jù)間的擬合度進(jìn)行評估，并與替代的擬合度指標(biāo)進(jìn)行比較。模型修正：如果模型不能很好地擬合數(shù)據(jù)，就需要對模型進(jìn)行修正。,模型假設(shè),結(jié)構(gòu)方程模型是一種驗(yàn)證性技術(shù)，而不是探索性技術(shù)其虛無假設(shè)與備擇假設(shè)如下：H0：數(shù)據(jù)資料=理論模型H1：數(shù)據(jù)資料理論模型如果接受虛無假設(shè)，則表示理論模型與樣本數(shù)據(jù)間可以適配,識別工作主要是考慮模型中每一個未知的參數(shù)能否由觀測數(shù)據(jù)來求得唯一解作為估計值。依據(jù)數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)目與參數(shù)數(shù)目的關(guān)系，模型識別可分為：正好識別、過度識別、低度識別。自由度df=1/2k（k+1）t（數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)目=1/2k（k+1），t為自由參數(shù)個數(shù)，k為觀察變量個數(shù)）若df0，過度識別，表示估計結(jié)果是允許拒絕虛無假設(shè)。若df=0，正好識別，表示數(shù)據(jù)與模型完美適配，但是這種模型并不是研究者感興趣的模型。若df0，低度識別，表示模型估計無法獲得唯一解。,模型識別,路徑系數(shù)/載荷系數(shù)的顯著性評估模型的擬合指標(biāo)評估擬合指標(biāo)的選擇,模型評估,模型修正,依據(jù)理論或有關(guān)假設(shè)，提出一個或數(shù)個合理的先驗(yàn)?zāi)Ｐ停粰z查潛變量（因子）與指標(biāo)間的關(guān)系，建立測量模型，有時可能增刪或重組指標(biāo)；對每一個模型，檢查標(biāo)準(zhǔn)誤、t值、標(biāo)準(zhǔn)化殘差、修正指數(shù)、及各種擬合指數(shù)，據(jù)此修改模型并重復(fù)這一步；最好用另外一個樣本進(jìn)行檢驗(yàn)；,模型識別,Amos提供兩種模型修正指標(biāo)：修正指數(shù)和臨界比率修正指數(shù)用于模型擴(kuò)展，是指對于模型中某個受限制的參數(shù)，若容許自由估計（譬如在模型中添加某條路徑），整個模型改良時將會減少的最小卡方值臨界比率用于模型限制，是計算模型中的每一對待估參數(shù)（路徑系數(shù)或載荷系數(shù)）之差，并除以相應(yīng)參數(shù)之差的標(biāo)準(zhǔn)差所構(gòu)造出的統(tǒng)計量,結(jié)構(gòu)方程模型,SEM的應(yīng)用,1.結(jié)構(gòu)方程在醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域的應(yīng)用生育保險楊樹東，閔捷，沈其君等生育保險病種費(fèi)用影響因素結(jié)構(gòu)方程模型分析（2008）通過建立結(jié)構(gòu)模型研究了生育保險病種費(fèi)用影響因素，為生育保險按病種付費(fèi)提供依據(jù)。抽取了南京市4家醫(yī)院2002年2004年生育保險參保人員病歷首頁以及財務(wù)結(jié)算帳單1525份，用結(jié)構(gòu)方程模型(SEM)方法進(jìn)行分析。結(jié)構(gòu)模型中的外生的顯在變量包括醫(yī)院等級，病種，年齡，職業(yè)，術(shù)前住院天數(shù)，入院病情和主要診斷程度，內(nèi)生的顯在變量包括病種實(shí)際住院天數(shù)和住院費(fèi)用。隱變量包括社會經(jīng)濟(jì)特征，臨床特征，醫(yī)院管理和醫(yī)護(hù)質(zhì)量。其中社會經(jīng)濟(jì)特征用醫(yī)院等級、年齡和職業(yè)顯變量來估計，病種、入院病情和主要診斷程度可以估計臨床特征這個隱變量，術(shù)前住院天數(shù)和實(shí)際住院天數(shù)可以估計醫(yī)院管理和醫(yī)護(hù)質(zhì)量這個隱變量。,SEM的應(yīng)用,2.結(jié)構(gòu)方程在經(jīng)濟(jì)管理領(lǐng)域的應(yīng)用食品安全領(lǐng)域劉艷秋，周星QS認(rèn)證與消費(fèi)者食品安全信任關(guān)系的實(shí)證研究（2008）采用結(jié)構(gòu)方程模型，研究QS認(rèn)證相關(guān)因素影響消費(fèi)者信任的途徑、消費(fèi)者信任與購買意愿之間的關(guān)系，在研究結(jié)果基礎(chǔ)上對構(gòu)建基于QS認(rèn)證的消費(fèi)者食品安全信任提出相應(yīng)的對策建議。作者在文章中總結(jié)歸納了八個影響QS認(rèn)證信任的因素：消費(fèi)者食品安全意(CSA)、企業(yè)能力(CA)、企業(yè)可信性(CC)、企業(yè)可靠性(CR)、企業(yè)誠信(CI)、政府和企業(yè)及消費(fèi)者的三方信息交流(IC)、政府執(zhí)行QS認(rèn)證的力GE)、政府監(jiān)管QS認(rèn)證的水平(GS)。本文假設(shè)這八個因素與消費(fèi)者對QS認(rèn)證信任呈正相關(guān)關(guān)系,通過結(jié)構(gòu)方程模型(SEM)方法來識別QS認(rèn)證的影響因素與消費(fèi)者信任以及購買意愿之間的關(guān)系。,SEM的應(yīng)用,2.結(jié)構(gòu)方程在經(jīng)濟(jì)管理領(lǐng)域的應(yīng)用土地、住房領(lǐng)域武文杰，劉志林，張文忠基于結(jié)構(gòu)方程模型的北京居住用地價格影響因素評價（2010）選取了北京市2004-2008年土地交易的微觀數(shù)據(jù)，基于結(jié)構(gòu)方程模型構(gòu)建了地價估計模型，定量分析了生活、交通、環(huán)境設(shè)施便利性和工作便利性這4類外生潛變量對居住用地出讓價格的影響程度，從而測度出房地產(chǎn)開發(fā)商對它們的偏好差異度。研究結(jié)論顯示，生活、交通、環(huán)境設(shè)施便利性和工作便利性這4類外生潛變量對觀測變量的解釋能力均較強(qiáng)。另一方面，生活、交通、環(huán)境設(shè)施便利性和工作便利性均顯著性地影響北京市居住用地出讓價格，但其影響力程度不同。其中，工作便利性對居住用地價格的影響程度相對最強(qiáng)，而交通、生活和環(huán)境設(shè)施便利性對居住用地價格的影響程度依次減弱。,SEM的應(yīng)用,3.教育領(lǐng)域中的應(yīng)用劉彪，舒劍萍基于結(jié)構(gòu)方程模型的高校教職工心理癥狀及其影響因素的相關(guān)分析（2009）對1132名高校教職工進(jìn)行問卷調(diào)查,探討了高校教職工應(yīng)激生活事件、社會支持、領(lǐng)悟社會支持、應(yīng)對方式與心理癥狀的關(guān)系。運(yùn)用驗(yàn)證性因子分析得出指標(biāo)對應(yīng)的因子負(fù)荷顯著。用結(jié)構(gòu)方程模型對數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合,發(fā)現(xiàn)應(yīng)激生活事件、社會支持、領(lǐng)悟社會支持、消極應(yīng)對、積極應(yīng)對對癥狀總分有直接影響。在建立結(jié)構(gòu)方程模型時，將應(yīng)激生活事件作為外生潛變量,癥狀總分、積極應(yīng)對、消極應(yīng)對、社會支持、領(lǐng)悟社會支持作為內(nèi)生潛變量。其中應(yīng)激事件的指標(biāo)為家庭、工作學(xué)習(xí)、社交及其它因子得分，積極應(yīng)對的指標(biāo)為解決問題、求助的因子得分,消極應(yīng)對的指標(biāo)為退避、幻想、發(fā)泄、忍耐的得分。社會支持的指標(biāo)為主觀支持、客觀支持、支持利用度的因子得分。領(lǐng)悟社會支持的指標(biāo)為家庭支持、朋友支持、其它支持的因子得分。癥狀總分的指標(biāo)為10個因子的因子得分。,SEM的應(yīng)用,4.心里學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用趙夫明，王學(xué)臣，胡云江結(jié)構(gòu)方程在心理學(xué)研究中的適用性評價（2009）針對結(jié)構(gòu)方程模式的運(yùn)用討論分析結(jié)構(gòu)方程模式在心理學(xué)運(yùn)用過程中的模型建構(gòu)、模型中潛變量問關(guān)系、名義謬誤以及結(jié)果解釋等問題。評述結(jié)構(gòu)方程模式在心理學(xué)研究中的適用性。在心理學(xué)研究過程中重要的不是研究方法本身。而是對方法的恰當(dāng)使用。結(jié)構(gòu)方程模式具有傳統(tǒng)統(tǒng)計方法不可比擬的優(yōu)勢，但是作為統(tǒng)計技術(shù)仍有其同有的特點(diǎn)和不足。一方面，我們應(yīng)積極使用結(jié)構(gòu)方程模式，使得研究更為系統(tǒng)、準(zhǔn)確與深入；另一方面，完全依賴它的分析是相當(dāng)危險的。相對于方法而言，理論的建構(gòu)與結(jié)果的解釋顯得更加重要。所以，在心理學(xué)研究中應(yīng)該首先考慮結(jié)構(gòu)方程模式的特性和適用條件，審慎處理各分析環(huán)節(jié)。,結(jié)構(gòu)方程模型與AMOS,AMOS軟件介紹,AMOS是矩陣結(jié)構(gòu)分析（Analysisofmomentstructure）的簡稱。AMOS可以進(jìn)行驗(yàn)證性因素分析、路徑分析、多組比較等等多項(xiàng)分析。它讓SEM變得容易，它擁有的直觀拖放式繪圖工具，可以快速地演示路徑圖定制模型而無需編程。AMOS的最大特色就是在處理缺失值時擁有FullInformationMaximumLikelihood，即使資料不完整，AMOS也不會遺漏任何一個情況，并且會自動計算正確的標(biāo)準(zhǔn)誤及適當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計量，降低估算值偏差，更有效率。,路徑圖的圖標(biāo)規(guī)則,圓或者橢圓表示潛變量或因子正方形或者長方形表示顯變量或指標(biāo)單向箭頭表示單向影響雙向弧形箭頭表示相關(guān)（非因果關(guān)系）單向箭頭指向因子表示內(nèi)生潛變量未被解釋的部分，即殘差單向箭頭指向指標(biāo)表示指標(biāo)未被解釋的部分，即測量誤差,驗(yàn)證性因子分析,驗(yàn)證性因子分析是對社會調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行的一種統(tǒng)計分析。它測試一個因子與相對應(yīng)的測度項(xiàng)之間的關(guān)系是否符合研究者所設(shè)計的理論關(guān)系。在社會調(diào)查研究構(gòu)成中，研究者首先開發(fā)調(diào)查問卷。對應(yīng)于每一個研究者所感興趣的理論變量，問卷中往往有多個問題。比如，研究者對顧客的忠誠度感興趣，忠誠度可能用購買頻率、主觀評估、消費(fèi)比例等多個問題來衡量。這個理論變量就是因子，這些個別問題是測度項(xiàng)。驗(yàn)證性因子分析就是要檢驗(yàn)購買頻率、主觀評估、消費(fèi)比例是否真得可以