结构方程模型及其应用讲解
结构方程模型的特点及应用
结构方程模型的特点及应用结构方程模型（Structural Equation Modeling, SEM）是一种多变量统计分析方法，以图模型的方式描述变量之间的因果关系，并通过参数估计和假设检验来检验模型的拟合程度。
结构方程模型在社会科学、教育学、经济学等领域广泛应用，具有以下特点：1.综合分析：结构方程模型可以同时分析多个变量之间的直接关系和间接关系，不仅可以分析因果关系，还可以考虑指标间的共同变异、共同特征等。
这使得结构方程模型在探索复杂关系和解释机制方面具有独特优势。
2.模型灵活性：结构方程模型可以包括观察指标、潜在变量和测量误差，可以用来解析测量模型和结构模型。
这使得结构方程模型可以在未测量到的潜在变量上进行分析，从而增强模型的表达能力。
3.统计方法齐全性：结构方程模型既包含结构方程，也包含路径分析，不仅可以通过参数估计来检验变量之间的因果关系，还可以通过拟合度检验、修正指数等来评估模型的拟合程度和模型改进。
4.强大的理论支持：结构方程模型是基于潜在变量建模的，可以引用先验理论知识，并通过模型修正来验证和深化理论。
此外，结构方程模型还可以通过因素分析、回归分析等方法进行扩展和丰富。
1.教育评估：结构方程模型可以用于分析教育因素对学生学习成绩及心理状态的影响，帮助评估教育政策的有效性，优化教育资源的分配。
2.组织研究：结构方程模型可以研究组织结构与员工绩效之间的关系，帮助组织管理者优化组织结构，提高团队绩效与员工满意度。
3.社会科学研究：结构方程模型可以用于研究社会因素对人们行为和心理状态的影响，例如研究社会支持对幸福感的影响、研究社会经济因素对犯罪行为的影响等。
4.市场营销研究：结构方程模型可以用于研究市场营销因素对消费者行为的影响，例如研究产品特性对消费者购买意愿的影响、研究广告和促销策略对品牌偏好的影响等。
5.医学与心理学研究：结构方程模型可以用于研究疾病因素对人们身体健康和心理状态的影响，例如研究遗传因素对疾病风险的影响、研究生活方式因素对心理健康的影响等。
结构方程模型简介及应用
模型建模的类型
纯粹验证型：拒绝or接受 模型发展型：根据数据和理论修改 选择模型：选择一个好的
模型建构：模型选择(以验证性因素分析为例）
多个一阶模型：理论和探索性因素分析结果 直交or斜交：因素间是否存在相关 一阶or二阶：因素间的相关大小
t14
1
t171
内在取向内在取向t19
1 1 1
t14e141 t17e171 t19e191
低识别模型
正好识别模型
过度识别模型
第三步：收集数据
样本数： a:理想的样本量与题项数比例为5-20倍 b:样本越多越好，但是越多卡方值越大， 模型被拒绝的可能性更大。 c: 200-500之间
缺失数据：在spss里补好
第四步：模型拟合—参数估计方法
极大似然法（maximum likelihood）：大样本，正态分布、观测变 量是连续变量
1
e3
X3
1
e4
X4 1
1
e5
X5
智力
1
e6
X6
1
e7
X7 1
1
e8
X8
自信
1
e9
X9
1
学业表现
1
Y1
e10
1
Y2
e11
1
Y3
e12
1
课外活动
1
Y4
e13
1
Y5
e14
1
Y6
e15
1
服务热诚
1
Y7
e16
1
Y8
e17
1
Y9
e18
回归
测量 方程
外生潜变量
结构 方程
内生潜变量
结构方程模型原理及其应用
一、结构方程模型简介
结构方程模型由一种因素模型和一种结构方程式模型组 成，将心理测量学和经济计量学有效的结合起来。
一个包括一组自变量和一组或更多因变量的计量模型。
模型由两部分组成：测量模型（即验证性因素分析模型， Confirmatory Factor Analysis ， CFA）和结构模型 （又称潜变量的因果关系模型，Causal Model ）。测量 模型主要是用于表示观测变量和潜变量之间的关系；而 结构方程模型主要是用于来表示潜变量之间的关系。 其相应的统计分析软件：SPSS/AMOS与LISREL的应用，特 别是AMOS的操作与应用。
?1 ?2 ?3
情商
ξ1
? 21
? 21 外部潜在变量
? 11
智商
ξ2
?4 ?5 ?6
?12
η ? Βη ? Γξ ? ζ
?10 ?11 ?12
η2 ζ2 人际
关系
? 21 内部潜在变量
η1
ζ1 学业
成绩
?7 ?8 ?9
x4
x5
x6
y1
y2
y3
δ4 δ5 δ6
ε1 ε2 ε3
测量模型（验证性因素分析模型，如社会经济指
一、结构方程模型简介
结构方程模型是基于变量的协方差矩阵来分析变量之间关系的 一种统计方法，是路径分析和因素分析的有机结合。
对于那些不能准确、直接测量的潜变量（ latent variable ， 如家庭的社会经济地位、学业成就等），可以用一些外显指标 （ observed variable ，如学生父母的教育程度和父母职业及 收入作为家庭社会经济地位的指标，以学生的语文、数学英语 三科成绩作为学业成就的指标 ）去间接测量。结构方程模型 可以同时处理潜变量及指标。
结构方程模型
结构方程模型结构方程模型（Structural Equation Modeling, SEM）是一种统计分析方法，用于验证数理模型，分析变量之间的因果关系以及预测未知变量。
它可以将多个观测变量和潜在变量之间的关系进行建模和评估。
在本文中，我们将详细介绍结构方程模型的基本概念、应用领域和常见的建模过程。
一、基本概念1. 指标变量（Indicator Variables）：在结构方程模型中，我们通常使用指标变量来测量潜在变量。
指标变量是实际可观测到的变量，通过测量值来间接反映潜在变量的状态。
2. 潜在变量（Latent Variables）：潜在变量是无法直接观测到的变量，它们通常是一些理论概念或假设的表达。
潜在变量通过指标变量的测量反映出来。
二、应用领域1.社会科学研究：结构方程模型常常被用于心理学、教育学、管理学等领域的研究中，用于探索变量之间的关系，验证理论构建和进行实证研究。
2.经济学研究：结构方程模型在经济学研究中被广泛应用，用于分析经济变量之间的关系，评估政策效果和预测未知变量。
3.市场研究：结构方程模型可以用于分析市场调查数据，探索消费者行为、产品需求和品牌忠诚度等因素之间的关系。
4.医学研究：结构方程模型可用于医学研究中，例如研究药物治疗效果、疾病发展模式和预测相关变量。
三、建模过程建立一个结构方程模型通常需要以下几个步骤：1.模型设定：在设定模型时，我们需要明确研究的目的、理论依据以及构建潜在变量和测量指标的关系。
2.指标开发：选择适当的指标来测量潜在变量。
指标应具有良好的信度和效度，并与潜在变量相关。
3.模型估计：估计结构方程模型的参数，包括路径系数和误差方差。
常用的估计方法有最小二乘法、极大似然法和广义最小二乘法等。
4.模型拟合度检验：通过拟合指标（如χ²检验、RMSEA、CFI等）来评估模型的拟合度。
如果模型拟合度较好，则可以认为模型能较好地解释数据。
5.模型修正：根据模型拟合度检验的结果对模型进行修正。
结构方程模型及其应用
结构方程模型及其应用引言结构方程模型（SEM）是一种广泛应用于社会科学、心理学、经济学、医学等领域的统计方法。
SEM可以同时处理潜在变量和观测变量，并能够准确地估计模型中各种参数的值，以便更好地理解和预测现实世界中的各种现象。
基本概念结构方程模型包括路径分析、因素分析和结构方程建模等方面。
路径分析旨在揭示变量之间的因果关系，通过建立变量之间的路径图来表现各个变量之间的相互作用。
因素分析则是将变量之间的关系转化为潜在因素之间的关系，从而更好地理解变量之间的本质。
而结构方程建模则是将路径分析和因素分析结合起来，建立一个完整的模型，并估计模型中各种参数的值。
方法与技术结构方程模型的方法和技术包括问卷调查、数据采集、数据分析等。
在建立SEM模型之前，需要通过问卷调查来收集数据，确定潜在变量和观测变量的具体指标。
数据采集的方法可以包括网络调查、调查、面对面访谈等。
在数据采集完成后，需要使用特定的统计分析软件，如SPSS、AMOS等，来进行数据分析，估计模型中各种参数的值，并检验模型的拟合程度。
应用场景结构方程模型在教育、金融、医疗等领域有广泛的应用。
在教育领域，SEM可以帮助教育工作者了解学生学习成果的影响因素，为教育政策的制定提供科学依据。
在金融领域，SEM可以用来研究投资组合优化、风险管理等问题，帮助投资者做出更加明智的投资决策。
在医疗领域，SEM可以用来研究疾病发生、发展及其影响因素，为疾病的预防和治疗提供新的思路和方法。
案例分析以一个实际案例来说明结构方程模型的应用过程。
假设我们想要研究学生的心理健康状况对其学业成绩的影响。
首先，我们需要通过问卷调查来收集数据，确定潜在变量和观测变量。
潜在变量包括学生的心理健康状况和学业成绩，观测变量则包括学生的性别、年龄、家庭背景等。
然后，我们使用AMOS软件来建立SEM模型，并估计模型中各种参数的值。
在模型中，我们建立了一条从心理健康状况到学业成绩的路径，表示心理健康状况对学业成绩的影响。
结构方程模型（SEM）及其应用举例
结构方程模型（SEM）及其应用举例结构方程模型（SEM）及其应用举例该分公司有三类业务：无线业务、宽带业务以及综合业务。
围绕着这三类业务产品的销售，该通信分公司还提供了售前、售中和售后三个环节多方面的服务。
结合该通信分公司的主要产品情况，从顾客满意度着手，重点分析并找出影响顾客满意的关键因素，从而为制定有效的顾客满意度提升方案提供数据支持。
1．设计满意度模型根据该公司的业务具体情况，设计出了顾客满意度模型，如下图：图:某通信分公司顾客满意度SEM模型上图显示，该公司重点要考察的是产品满意度和服务满意度对顾客满意度的影响。
图中的Xn是待构建的测量指标，λ值表示各指标对上级指标的影响大小，ζn和δn表示误差，是受模型外因素影响的部分，如价格满意度等其他因素。
结构方程模型 - 结构方程模型的优点（一）同时处理多个因变量结构方程分析可同时考虑并处理多个因变量。
在回归分析或路径分析中，就算统计结果的图表中展示多个因变量，其实在计算回归系数或路径系数时，仍是对每个因变量逐一计算。
所以图表看似对多个因变量同时考虑，但在计算对某一个因变量的影响或关系时，都忽略了其他因变量的存在及其影响。
（二）容许自变量和因变量含测量误差态度、行为等变量，往往含有误差，也不能简单地用单一指标测量。
结构方程分析容许自变量和因变量均含测量误差。
变量也可用多个指标测量。
用传统方法计算的潜变量间相关系数，与用结构议程分析计算的潜变量间相关系数，可能相差很大。
（三）同时估计因子结构和因子关系假设要了解潜变量之间的相关，每个潜变量者用我个指标或题目测量，一个常用的做法是对每个潜变量先用因子分析计算潜变量（即因子）与题目的关系（即因子负荷），进而得到因子得分，作为潜变量的观测值，然后再计算因子得分，作为潜变量之间的相关系数。
这是两个独立的步骤。
在结构方程中，这两步同时进行，即因子与题目之间的关系和因子与因子之间的关系同时考虑。
（四）容许更大弹性的测量模型传统上，我们只容许每一题目（指标）从属于单一因子，但结构方程分析容许更加复杂的模型。
结构方程的原理与应用
结构方程的原理与应用1. 简介结构方程模型（Structural Equation Modeling，简称SEM）是一种统计分析方法，可以用于检验和建立观测与潜在变量之间的关系，以及变量之间的因果关系。
它融合了因果推断、因子分析、回归分析等多种分析方法，具有灵活性和可解释性较强的特点。
在社会科学、心理学、教育学等领域得到了广泛应用。
2. 原理结构方程模型由两部分组成：测量模型和结构模型。
测量模型用于描述观测变量与潜在变量之间的关系，结构模型用于描述变量之间的因果关系。
2.1 测量模型测量模型是指通过观测变量来间接测量潜在变量的模型。
在测量模型中，观测变量与潜在变量之间存在着测量误差，即观测变量不能完全正确地反映潜在变量的真实情况。
测量模型通过测量误差的修正，将观测变量与潜在变量之间的真实关系进行估计。
测量模型通常使用因子分析来建立，通过因子载荷、公因子方差和专有方差等参数的估计，描述观测变量与潜在变量之间的关系。
2.2 结构模型结构模型用于描述变量之间的因果关系。
在结构模型中，变量之间的因果关系通过路径系数来表达。
路径系数可以是正数、负数或零，表示变量之间的直接效应。
结构方程模型可以包含多个潜在变量和观测变量，可以通过添加嵌套模型、交互作用、中介或调节等项来建立更加复杂的模型。
3. 应用结构方程模型可以应用于多种领域的研究，以下是其中几个常见的应用领域：3.1 社会科学在社会科学研究中，结构方程模型可以用于分析社会关系网络、社会心理因素对行为的影响、教育、职业等因素对个体发展的影响等。
3.2 心理学在心理学研究中，结构方程模型可以用于分析人类行为的潜在结构和动力学模式、心理测试问卷的信度和效度、不同变量对心理健康的影响等。
3.3 教育学在教育学研究中，结构方程模型可以用于分析教育因素对学生学习成绩的影响、学生对教学质量的评价、教育政策对教育质量的影响等。
3.4 生物医学研究在生物医学研究中，结构方程模型可以用于分析疾病的发生和发展机制、药物疗效评价、医疗干预对患者健康状况的影响等。
结构方程模型及其应用
结构方程模型及其应用结构方程模型（StructuralEquationModeling,SEM）是一种实用性很强的多元统计模型,连续数据的一种研究方法，一般用于因子分析、多因素结构分析、测量模型构建、路径分析等处理复杂数据的分析方法。
结构方程模型基于设定某种数学表达式，用于分析模型中解释变量与被解释变量之间的关系。
该模型有助于测量一个系统中各个变量之间的承受力和相互关系，它运用统计学方法，可以有效地分析和解释复杂的经济和社会效应模型。
结构方程模型可有效分析和解释经济和社会问题，它可以用于多种不同的领域，如社会科学、临床心理学、物流运输以及经济学等。
在社会科学领域，结构方程模型的应用可帮助研究者探究与社会行为相关的多个因素间的关系；在临床心理学领域，结构方程模型的应用可帮助研究者探究异常心理行为的起因；在物流运输领域，结构方程模型的应用可以用于分析货运物流网络的特点和性能；在经济学领域，结构方程模型的应用可以用于分析市场存在的投资机会和投资回报的关系。
在社会科学领域，结构方程模型的应用能够针对某一特定现象，识别出最佳的因果模型；在临床心理学领域，结构方程模型的应用可以帮助研究者分析特定行为的起源和发展：在物流运输领域，结构方程模型的应用可以分析物流市场的结构、空间结构和利润最大化；在经济学领域，结构方程模型的应用可以用于分析投资环境和投资决策的影响。
除了上述应用之外，结构方程模型还可应用于教育领域，例如：用于分析学生的学习成绩与其家庭社会环境的相关性等；可用于分析某一教育政策对学生学习成绩的影响程度；可用于分析教学环境、师资水平、资源配置等对学生学习实施成绩的影响；可用于分析学校课程制定的影响因素以及对学生取得学习成功的影响程度。
结构方程模型的优点有：1、能实现复杂的分析，可以以合适的方法处理复杂的统计数据，从而更加深入地理解模型中的变量之间的关系；2、可以有效的分析出变量之间的内在连接性，不足之处在于难以推敲模型中每个变量所具有的含义。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
ε6
x6
ξ1 Φ12/ Φ21
ξ2
指標變項的討論
以觀察變項作為潛在變項的指標變項時， 要幾個觀察變項才夠？ 多元指標原則：一個潛在變項必須有兩個 以上的觀察變項來估計 愈多愈好嗎？一個可不可以？
應回歸到工具設計與施測實務以 及樣本大小、負荷量大小等問題
樣本大小的討論
樣本大小至少超過150個。 Rigdon, E. (2005). SEM FAQ. from
结构方程模型的优点
同时处理多个因变量 容许自变量和因变量含测量误差 同时估计因子结构和因子关系 容许更大弹性的测量模型 估计整个模型的拟合程度
结构方程模型的分析步骤
结构方程模型分析过程包括：模型设 定、模型识别、模型估计、模型评价 和模型修订。采用结构方程模型分析 法进行实证分析的步骤如下页图示
δ1
x1
λ11
δ2
λ21 x2
ξ1
λ31
δ3
x3
x1= λ11 ξ1+ δ1
x2= λ21 ξ1+ δ2
x3= λ31 ξ1+ δ3
ε1
y1
λ1
ε2
λ2 y2
η
λ3
ε3
y3
y1= λ1 η+ ε1
y2= λ2 η + ε 2 y3= λ3 η + ε 3
ε1
x1
ε2
x2
ε3
x3
ε4
x4
ε5
x5
相关概念及结构
驗證性因素分析 Confirmatory Factor Analysis (CFA)
δ1 δ2 δ3
誤差
x1
λ1
λ2 x2
λ3 x3
觀察變項 負荷量
ξ 潛在變項
δ1
x1
δ2
x2
δ3
x3
y1
ε1
ξ1
η1
y2
ε2
y3
ε3
ζ
測量模式
結構模式
δ1
x1
δ2
x2
δ3
x3
ξ1
測量模式
僅有測量模式就是CFA
近似误差均方根RMSEA越小表明模型拟合效果越好，Steiger （1990）认为，RMSEA低于0.1表示好的拟合；低于0.05表 示非常好的拟合；低于0.01表示非常出色的拟合，但这种情 形应用上几乎碰不到。
非范拟合指数NNFI一般取值在0.9以上表示模型拟合效果非 常好，在0.8以上表示模型拟合效果较好。 比较拟和指数CFI一般取值在0~1之间，大于0.8表示模型拟合 效果较好。
理论分析 模型设定 模型识别 选择测量变量与搜集资料 模型评价
是否达到 可接受程度
是 解释
否 模型修订
图4-2 结构方程实证分析步骤
模型评价指标
根据侯杰泰、温忠麟、成子娟（2004），在研究中主要选取
了Df、χ2、χ2/df、RMSEA、NNFI和CFI作为模型评价指数：
卡方χ2及其自由度df主要用于比较多个模型。一般认为，卡 方比率χ2/df在2.0~5.0之间，模型可以接受，χ2/df越小表明整 体模型拟合效果越好。
结构方程模型及其应用
Structural Equation Model and Its Applications
提纲
概述 相关概念及结构 实际应用
概述
结构方程模型分析法（structural equation model，简称SEM）是一种以 回归为基础（regression-based technique）的多变量分析技术，主要 可用于进行验证性因素分析、检验理 论假设所表示的各变量之间的路径关 系、中介效应分析和调节效应分析。
樣本大小亦取決於潛在變項的數目
常見電腦軟體
LISREL SIMPLIS AMOS EQS Mplus
Mx Statistica SAS PROC CALIS COSAN LVPLS …
实际应用
原 始 終 模 式
=
?
SEM = 因果關係
/~mkteer/html 至少要為x觀察變項數目的10倍量或15倍量。 Thompson, B. (2000). Ten commandments of structural
equation modeling. In L. G. Grimm & P. R. Yarnold (eds.), Reading and understanding more multivariate statistics (pp. 261-283). Washington, DC: APA.