结构方程模型在城市研究中的应用述评#.doc

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1、中国科技论文在线http:/结构方程模型在城市研究中的应用述评基金项目：国家公益性行业（土地）科研专项经费项目资助（编号：201011018） 薛景丽1，刘润润2，郑新奇1作者简介：薛景丽（1985-），女，硕士研究生，主要从事GIS和空间分析研究通信联系人：郑新奇（1963-），男，博士，教授，博士生导师，主要从事GIS开发与应用、土地评价与规划、空间数据挖掘、复杂系统仿真、地理计算等研究. E-mail: 1.51.51.51.51.51.51.5School of Land Science and Technology, China University of Geosciences,

2、Beijing 100083, China;School of Land Science and Technology, China University of Geosciences, Beijing 100083, China;School of Land Science and Technology, China University of Geosciences, Beijing 100083, China中国地质大学（北京）土地科学技术学院，北京 100083;中国地质大学（北京）土地科学技术学院，北京，100083;中国地质大学（北京）土地科学技术学院，北京 10008310008

3、3;10008315201359577;1340118456801082322145;01082322145北京市海淀区学院路29号中国地质大学（北京）S10土科;北京市海淀区学院路29号中国地质大学（北京）土地科学技术学院;;薛景丽（1985-），女，硕士研究生，主要从事GIS和空间分析研究;郑新奇（1963-），男，博士，教授，博士生导师，主要从事GIS开发与应用、土地评价与规划、空间数据挖掘、复杂系统仿真、地理计算等研究。薛景丽;刘润润;郑新奇XUE Jingli;LIU Runrun;ZHENG Xinqi郑新奇国家公益性行业（土地）科研专项经费项目资助（编号：201011018）1.

4、51.51.51.51.51.51.51*|*学位论文*|*吴兵福.结构方程模型初步研究（D）.天津：天津大学管理学院硕士论文,2006.2*|*学位论文*|*江浏,光艳.建设用地适宜性评价研究D.四川：四川师范大学硕士论文,2009.3*|*期刊*|*张建平.一种新的统计方法和研究思路-结构方程建模述评(J).心理学报，1993，（1）：93-101.4*|*学位论文*|*惠青山.中国职工心理资本内容结构及其与态度行为变量关系实证研究(D).广州：暨南大学博士论文，2009.5*|*期刊*|*刘琦,白杨,孙红.医学生情绪智力对心理健康影响的结构方程模型研究J.中国健康心理学杂志，2010，1

5、8（19）：1107-1110.6*|*期刊*|*徐俊芳, 陈景武.结构方程模型在心理健康研究中的正确应用J.2009,36(12):2220-2223.7*|*期刊*|*李秋香,黄毅敏.基于结构方程的经济系统影响因子指标体系的构建J.天中学刊,2010,25(2):47-48.8*|*学位论文*|*黄毅敏.基于结构方程的科教、社会、资环对经济系统的影响研究D.南京：南京航空航天大学硕士论文,2009.9*|*期刊*|*杨荣海.劳动力流动非金钱因素实证分析基于结构方程J.技术经济与管理研究,2011，(1):25-28.10*|*学位论文*|*黄仙红.结构方程模型在杭州市中学生行为问题分析中的

6、应用D.浙江：浙江大学硕士论文,2006.11*|*期刊*|*钟伟金，李佳. 共词分析法研究（一）共词分析的过程与方式J.情报杂志，2008，5：70-72.12*|*期刊*|*李睿.知识关联方面的差异对比(J)国家情报工作，2010，54（6）：91-94.13*|*期刊*|*陈颖,白淑琴,张学福.基于共词分析的中文信息检索可视化研究(J).情报科学，2009，27(2):227-231.14*|*期刊*|*钟伟金，李佳. 共词分析法研究（一）共词分析的过程与方式J. 情报杂志，2008，5：70-72.15*|*专著*|*卢纹岱.SPSS for Windows统计分析（M）.第三版.北京

7、：电子工业出版社,2006.16*|*专著*|*张文彤.SPSS11统计分析教程M .北京:北京希望电子出版社,2002.17*|*专著*|*吴信才.地理信息系统原理与方法（M）.第二版.北京：电子工业出版社,2009.|1|薛景丽|XUE Jingli|中国地质大学（北京）土地科学技术学院，北京 100083|School of Land Science and Technology, China University of Geosciences, Beijing 100083, China|薛景丽（1985-），女，硕士研究生，主要从事GIS和空间分析研究|北京市海淀区学院路29号中国地

8、质大学（北京）S10土科|100083||01082322145|15201359577|2|刘润润|LIU Runrun|中国地质大学（北京）土地科学技术学院，北京，100083|School of Land Science and Technology, China University of Geosciences, Beijing 100083, China||*|3|郑新奇|ZHENG Xinqi|中国地质大学（北京）土地科学技术学院，北京 100083|School of Land Science and Technology, China University of Geosci

9、ences, Beijing 100083, China|郑新奇（1963-），男，博士，教授，博士生导师，主要从事GIS开发与应用、土地评价与规划、空间数据挖掘、复杂系统仿真、地理计算等研究。|北京市海淀区学院路29号中国地质大学（北京）土地科学技术学院|100083||01082322145|13401184568结构方程模型在城市研究中的应用述评|Summary and comment on the research of the structural equation modeling used in the city|国家公益性行业（土地）科研专项经费项目资助（编号：20101101

10、8）- 7 -（1. 中国地质大学（北京）土地科学技术学院，北京 100083；2. 中国地质大学（北京）土地科学技术学院，北京，100083）摘要：结构方程模型是一种基于统计分析的建模技术，其独特的 “潜变量”分析功能正在不断拓展它的应用领域。通过检索CNKI数据总库上关于结构方程在城市方面研究的文章，提取高频关键词;根据高频关键词之间的相关性，建立共词矩阵;在因子分析和聚类分析的基础上对结构方程在城市方面的研究现状、关注热点、研究趋势进行分析，并将分析结果可视化表达。目的在于归纳总结结构方程的已有应用领域、发展现状及其可能的发展趋势，为从事结构方程相关研究领域的学者提供信息参考。研究结果表

11、明：结构方程模型理论方面的研究趋于成熟，基本上自成体系，在企业经济、心理学方面应用较多，但其与新技术结合的研究较少，应引起关注。关键词：结构方程模型；城市；共词分析；GIS；可视化分析中图分类号：C812Summary and comment on the research of the structural equation modeling used in the cityXUE Jingli, LIU Runrun, ZHENG Xinqi(School of Land Science and Technology, China University of Geosciences, Be

12、ijing 100083, China)Abstract: Structural equation model is a modeling technique based on statistical analysis, and its unique capabilities of analyzing hidden variables is constantly expanding its applications.Based on papers regarding the research of the structural equation modeling used in the cit

13、y from CNKI database, extracts the frequently used key words, and then generate co-word matrix according to the correlation between the high frequency keywords. Then makes a visual analysis on the situation, points and trends in SEM research according to co-word factor analysis and cluster analysis,

14、 and visualize the result .The purpose is to summary them and presents some suggestions for scholars who doing SEM study. The results show that the theory of SEM is mature and it is already widely used in enterprise economy and psychology .But the research on the combination of SEM and advanced tech

15、nology is less ,so this should be caused for concernKey words: SEM ; city ;co-word analysis ; GIS ;visual analysis0 引言结构方程模型（Structural Equation Modeling，SEM）参考文献吴兵福.结构方程模型初步研究（D）.天津:天津大学管理学院硕士论文,2006.是统计分析方法中的一种综合分析方法，其思想起源于遗传学者Sewll Wright在20世纪20年代提出的路径分析概念。在20世纪六七十年代，Joreskog、Kessling等人将路径分析的思想引入

16、到潜在变量研究中，并同因子分析方法结合起来，形成了SEM。结构方程模型最早应用于心理科学的研究中，为改变心理学传统实验法面对成因复杂的人的许多高级心理现象无法进行直接测量或者客观标定的缺陷，通过考察人的外部表现（观测指标）来了解实质特性或心理状况（潜在变量）。江浏,光艳.建设用地适宜性评价研究D.四川:四川师范大学硕士论文,2009.早在1993年，张建平在心理学报上发表的一种新的统计方法和研究思路-结构方程建模述评张建平.一种新的统计方法和研究思路-结构方程建模述评(J).心理学报,1993,(1):93-101.一文中，通过详述结构方程模型的原理，发现SEM是一种新的统计方法和研究思路，提

17、出SEM应引起国内心理学界的重视；惠青山在他的博士论文中国职工心理资本内容结构及其与态度行为变量关系实证研究惠青山.中国职工心理资本内容结构及其与态度行为变量关系实证研究(D).广州:暨南大学博士论文,中，运用结构方程模型,对中国职工心理资本的相关内容进行了实证研究，得出了“中国职工心理资本内容包含冷静、希望、乐观、自信4个维度”以及“控制点和组织支持会影响心理资本”两个结论。结构方程模型允许自变量和因变量同时存在测量误差的特点及其独特的“潜变量”分析功能，使得它比传统统计分析方法具有无法比拟的优势，引起了各界学者的关注。经过40多年的快速发展，结构方程模型理论逐渐成熟并完善，并且已经被广泛应

18、用到心理学刘琦,白杨,孙红.医学生情绪智力对心理健康影响的结构方程模型研究J.中国健康心理学志,2010,18(19):1107-1110.，徐俊芳, 陈景武.结构方程模型在心理健康研究中的正确应用J.2009,36(12):2220-2223.、经济学李秋香,黄毅敏.基于结构方程的经济系统影响因子指标体系的构建J.天中学刊,2010,25(2):47-48.，黄毅敏.基于结构方程的科教、社会、资环对经济系统的影响研究D.南京：南京航空航天大学硕士论文,2009.、社会学杨荣海.劳动力流动非金钱因素实证分析基于结构方程J.技术经济与管理究,2011,(1):25-28.、行为科学黄仙红.结构方

19、程模型在杭州市中学生行为问题分析中的应用D.浙江:浙江大学硕士论文,2006.等领域的研究。在国内，结构方程模型在城市领域的研究从2005年开始受到广大学者关注。城市作为一个复杂的系统，包含了人类的各种活动，归结起来可分为人的行为和思想两个方面。前者属于人类具体的活动，如旅游、交通、住宿、娱乐等；后者则为抽象的人类活动，如心理健康、社会反映、概念理论等。对城市规则的研究是十分必要的，它是保证城市正常经营活动基础，是实现城市社会经济发展目标的综合手段。在数字信息资源广泛应用的今天，很多学者将结构方程模型原理运用到城市发展中，从而客观地判断当前城市发展中各个因素之间存在的内在联系，为城市的更好发展

20、提供决策支持。但是，从国内众多学者对城市问题的研究中看，研究成果虽多，但比较零散，缺乏阶段性的总结。本论文正是基于这样一个认识，采用共词分析方法分析了国内结构方程模型在城市中的应用研究现状和存在的问题进行综述，目的是便于人们对其的研究现状、热点、趋势有一个全面的观察和考虑，同时提出了一些相应的解决方案和建议，为从事城市发展研究工作及结构方程模型理论与应用研究的学者提供一些信息参考。1 方法与数据处理1.1 共词分析原理共词分析( Co- Word Analysis)方法在20世纪70年代中后期由法国文献计量学家提出的 。钟伟金,李佳. 共词分析法研究(一)共词分析的过程与方式J.情报杂志，20

21、08，5：70-72.经过30多年的发展,该方法已经趋于成熟，并已被广泛应用到许多领域，如人工智能、科学计量学李睿.知识关联方面的差异对比(J)国家情报工作,2010,54(6):91-94.、信息科学和信息系统、信息检索陈颖,白淑琴,张学福.基于共词分析的中文信息检索可视化研究(J).情报科学,2009,27(2):227-231.等领域。共词分析法是信息计量学中的一种重要方法，其原理是：当某一领域文献集中的两个主题词或关键词共同出现在一篇文献中时，说明这两个词之间存在一定的内在关系，并且在同一篇文献中出现的次数越多,则代表他们的关系越紧密。钟伟金，李佳. 共词分析法研究(一)共词分析的过程

22、与方式J. 情报杂志,2008,5:70-72.基于此原理，利用现代统计技术，按照词汇之间关系的紧密程度，将一个领域内的重要主题词或关键词加以分类，从而归纳出该领域的研究现状、热点与趋势。1.2 数据及其处理本研究的数据源来自CNKI学术文献总库中，包括中国学术期刊网络出版总库、中国博士学位论文全文总库、中国优秀硕士论文全文总库以及中国重要会议论文全文数据库这几个子库，检索主题为“结构方程”且包含“城市”的文献，共检索到相关文献494篇,得到主要高频关键词28个，再将意义相同的关键词合并,如结构方程模型与结构方程合并，最终得到高频关键词列表，如表1所示。表1 关键词列表序号关键词词频序列关键词

23、词频1结构方程模型9315评价52影响因素1816出行行为43因子分析1217应对方式44主观幸福感918工作满意度45大学生919中小企业46心理健康820影响机制47实证研究821顾客满意48社会支持722品牌忠诚49联立方程模型723城市居民410自尊624满意度411经济增长625自主创新能力412企业绩效626计划行为理论413青少年527投资环境414中学生5两两统计它们在同一篇文章中出现的次数,形成一个2727共词矩阵，如表2所示。表2 共词矩阵（部分）结构方程模型影响因素因子分析主观幸福感大学生心理健康实证研究社会支持联立方程模型自尊经济增长企业绩效青少年结构方程模型93911

24、2017002121影响因素91821100010030因子分析112120002000000主观幸福感2109100200000大学生0101910101000心理健康10001130100000实证研究70200012000100社会支持00021101103001联立方程模型0100000090500自尊2000100308002经济增长1000001050800企业绩效2300000000060青少年10000001020072 结果分析借助SPSS软件工具辅助计算。由于样本数据类型不符合正态分布和均匀分布，需要采用与数据类型相适应的多元统计分析因子分析和聚类分析。卢纹岱.SPSS f

25、or Windows统计分析(M).第三版.北京:电子工业出版社,2006.2.1 因子分析因子分析（Factor Analysis）是多元统计技术的一个分支。它通过研究众多变量之间的内部依赖关系，分析观测数据的中的基本结构，并用少数几个假想的变量，即因子，来反映原来众多的观测变量所代表的信息，以达到数据压缩的目的。在进行因子分析时,为了消除由共词频次差异所带来的影响，需要先根据相关性将27个关键词的共词矩阵转化为斯皮尔曼相关矩阵。在相关矩阵的基础上,利用主成分法进行因子分析，得到如表3所示的因子分析结果表。表3 因子分析结果表通过因子分析，按“特征值大于1的因子被保留，特征值小于1 的因子被

26、舍弃” 张文彤.SPSS11统计分析教程M.北京:北京希望电子出版社,2002:123.的原则，有6个公共因子被提出，它们能够解释全部信息的88.474%，而仅前4个公共因子就可以解释全部信息的65.148%，这就说明我们可以将27个关键词分为46类来分析结构方程模型在城市问题的研究现状与热点。2.2 聚类分析为了更清晰地分析出结构方程模型在城市问题的研究现状与热点，又对共词矩阵进行聚类分析。聚类分析是根据物以类聚的原理，通过一定的方法将没有分类信息的资料按照相似程度进行分类的过程。为消除共词频次差异的影响,根据相似性将共词矩阵转化为距离相异矩阵。在距离相异矩阵的基础上,采用系统聚类,选择离差

27、平方和法与离散数据类型中( Phi2square Measure) 方法进行聚类分析。聚类分析结果如图1所示。图1聚类系统树图通过聚类分析，可以清晰的看出，将27个关键词分成4类来进行分析比较合理，第类包括结构方程模型，是对结构方程方程模型的理论研究；第类包括影响因素、因子分子等与结构方程有关的方法研究；第类包括主观幸福感、自尊、心理健康等，是有关结构方程模型在心理学方面的应用；第类包括企业绩效、影响机制、投资环境等，是有关结构方程在城市企业经济中的应用。利用SPSS的Analyze-Scale-Multidimensional Scaling( ALSCAL)分析工具,得到反映各关键词距离的

28、一个可视化效果图,在这个可视化效果图的基础上,根据因子分析和聚类分析，将关键词划分为4类。其中将、类总结为SEM的相关理论，将、类总结为SEM在城市中的应用，如图2所示。图2 欧几里得距离模型可视化分析图对欧几里得距离模型(多维尺度图)作进一步分析,结合因子分析和聚类分析,可以得到以下结果：(1) 总体来讲，在城市领域对结构方程模型的研究分为两大方向，一是结构方程模型的理论研究方向，二是结构方程模型在城市中的具体应用方向。应用方向又分为两大领域，一是以主观幸福感（A4）为中心的城市当中人们对其生活质量所作的情感性和认知性的整体评价，是对人们的精神生活领域内研究的应用，即心理学方面的应用；二是以

29、企业绩效（A12）为中心的企业经济方向的应用。(2) 对城市当中人们的心理研究领域内的应用方面集中在原点周围，说明该方向是当前领域内的研究热点，尤其是城市当中大学生群体的精神生活研究成为了有关专家的关注焦点。(3) 结构方程在企业经济发展方面的应用离原点也较近，说明将结构方程模型应用于经济领域也是其应用的一个重要方向，将会越来越引起有关专家的重视。(4) 结构方程模型理论的研究离原点比较远且不集中，说明结构方程模型理论研究进展比较缓慢，理论与应用相离较远说明结构方程模型的应用技术还不够成熟和完善。3 结论与讨论本文基于共词分析原理，以学科论文高频关键词为基础，通过因子分析和聚类分析,得出了结构

30、方程模型在城市问题研究中的现状和结构，阐述其研究热点，分析其存在问题。对此，我们可以对共词分析方法及结构方程模型在城市当中的应用做如下总结和探讨：（1）总体来讲，共词分析法能够通过因子分析、聚类分析等方法将学科的主题词进行划分，从而实现对学科结构的分析研究。由于聚类运算的结果通常是把共现频次高的词聚在一起,而学科内主题词的分布与词的共现关系并不完全正向相关,因此,聚类运算的原理不完全符合学科研究点主题词分布的方式,如本论文中A11（经济增长）关键字应归为第类的企业经济中，而本聚类分析则将它归为了心理学中，与学科主题不符。这是共词分析法存在的主要问题，有待有关专家学者去探索新的聚类算法。（2）目

31、前，结构方程模型在城市中应用热点是心理学、企业经济等方面，由于结构方程模型独特的分析“潜变量”的功能，未来它必将也会在众多其他领域中得到越来越广泛的应用。（3）应进一步加强对结构方程模型的理论研究，完善理论模型；开发基于结构方程模型的专业应用软件，加强其与其他新技术的结合，使学术研究与成果应用实现有效结合。（4）一些专家为结构方程开发出了专用的软件，比如Lisrel、AMOS、Mplus等，他们在帮助人们快速进行数据计算和建模方面提供了有效的支持，但却不能直接用于基于地理空间数据的分析。地理信息系统（Geographic Information System ,GIS）吴信才.地理信息系统原理与方法(M).第二版.北京:电子工业出版社,2009.是一种功能强大的技术系统，它不仅拥有信息系统所具备的一般特征，而且具备处理和分析空间信息的能力以及完善的可视化功能。结构方程模型与GIS的有机结合，必将有利于推进结构方程模型的广泛应用。