结构方程模型与AMOS精选PPT.ppt
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1、关于结构方程模型与AMOS第1页,讲稿共32张,创作于星期二 结构方程模型结构方程模型1 AMOS软件介绍软件介绍2结构方程模型与结构方程模型与AMOSAMOS第2页,讲稿共32张,创作于星期二 SEM 的分析步骤的分析步骤3结构方程模型结构方程模型 SEM 概述概述1 SEM与几种多元方法的比较与几种多元方法的比较2 SEM的应用的应用4第3页,讲稿共32张,创作于星期二为什么要用结构方程模型?为什么要用结构方程模型?很多社会、心理研究中所涉及到的变量,都不能准确、直接地测很多社会、心理研究中所涉及到的变量,都不能准确、直接地测量,这种变量称为潜变量,如数学态度、数学效能、数学焦虑等。量,这
2、种变量称为潜变量,如数学态度、数学效能、数学焦虑等。这时,只能退而求其次,用一些外显指标,去间接测量这些这时,只能退而求其次,用一些外显指标,去间接测量这些潜变量。如用学习动机、学习信心作为学习态度(潜变量)潜变量。如用学习动机、学习信心作为学习态度(潜变量)的指标,以自我肯定、持续努力(外显指标)作为数学效能的指标,以自我肯定、持续努力(外显指标)作为数学效能的指标,以考试焦虑、课堂焦虑作为数学焦虑的指标。的指标,以考试焦虑、课堂焦虑作为数学焦虑的指标。传统的统计分析方法不能妥善处理这些潜变量,传统的统计分析方法不能妥善处理这些潜变量,而结构方程模型则能同时处理潜变量及其指标。而结构方程模型
3、则能同时处理潜变量及其指标。传统的分析中均假设自变量没有测量误差。传统的分析中均假设自变量没有测量误差。第4页,讲稿共32张,创作于星期二什么是结构方程模型?什么是结构方程模型?结构方程模型是结构方程模型是应用线性方程应用线性方程表示表示观测变量与潜变量之间观测变量与潜变量之间,以及,以及潜在变量之间潜在变量之间关系的一种多元统计方法,其实关系的一种多元统计方法,其实 质是一种广义的质是一种广义的一般线性模型一般线性模型。结构方程模型分为:结构方程模型分为:测量方程和结构方程测量方程和结构方程 测量方程(测量方程(measurement equationmeasurement equation
4、)描述的是潜变量与指标之间的)描述的是潜变量与指标之间的关系,如学习动机、学习信心指标与数学态度的关系关系,如学习动机、学习信心指标与数学态度的关系 结构方程(结构方程(structural equationstructural equation)描述的是潜变量之间)描述的是潜变量之间 的关系,如数学态度、数学效能、数学焦虑的关系。的关系,如数学态度、数学效能、数学焦虑的关系。第5页,讲稿共32张,创作于星期二结构方程模型结构方程模型的基本概念的基本概念潜在变量潜在变量(latent variable):(latent variable):无法直接测量,需要用外显指标去间接测量的变量;无法直接
5、测量,需要用外显指标去间接测量的变量;观测变量观测变量(observed variable):(observed variable):可以直接被测量的变量;可以直接被测量的变量;外生变量外生变量(exogenous variable):(exogenous variable):在模型中只起解释变量作用的变量;在模型中只起解释变量作用的变量;内生变量内生变量(endogenous variable):(endogenous variable):在模型中,受模型其他变量包括外生变量与内生变量在模型中,受模型其他变量包括外生变量与内生变量影响的变量;影响的变量;残差项残差项(error terms)
6、(error terms):观察变量估计潜在变量的出现的误差;:观察变量估计潜在变量的出现的误差;结构方程模型常用于:验证性因子分析、高阶因子分析、路径及因果分析、多结构方程模型常用于:验证性因子分析、高阶因子分析、路径及因果分析、多时段时段(multiwave)(multiwave)设计、单形模型设计、单形模型(Simple Model)(Simple Model)、及多组比较等、及多组比较等 。第6页,讲稿共32张,创作于星期二测量方程测量方程结构方程结构方程测量模型与结构方程测量模型与结构方程第7页,讲稿共32张,创作于星期二测量模型回归方程如下:测量模型回归方程如下:X1=11+1X2
7、=21+2X3=31+3Y1=11+1Y2=21+2Y3=31+3上述回归方程的矩阵方程如下:上述回归方程的矩阵方程如下:测量模型回归方程测量模型回归方程第8页,讲稿共32张,创作于星期二结构模型潜变量间回归方程如下:结构模型潜变量间回归方程如下:1=11+e12=31+21+e2结构模型回归方程结构模型回归方程残差(残差(e1e1、e2e2)表示方程中未能)表示方程中未能被解释的部分被解释的部分第9页,讲稿共32张,创作于星期二潜变量潜变量 观测变量观测变量内生潜变量内生潜变量外生潜变量外生潜变量误差误差测量方测量方程程测量方测量方程程结构方结构方程程相关相关因果因果全模型全模型第10页,讲
8、稿共32张,创作于星期二结构方程模型的优点结构方程模型的优点(1)(1)可同时考虑及处理多个因变量可同时考虑及处理多个因变量(endogenous/(endogenous/dependent variable);dependent variable);(2)(2)容许自变及因变量容许自变及因变量(exogenous/endogenous)(exogenous/endogenous)含测量含测量误差误差;(3)(3)与因素分析相似,与因素分析相似,SEMSEM容许潜变量容许潜变量(如如:社经地位社经地位)由多个由多个观察指标变量观察指标变量(如如:父母职业、收入父母职业、收入)构成构成,并可同时
9、估计指并可同时估计指标变量的信度及效度标变量的信度及效度(reliability and validity);(reliability and validity);(4)SEM(4)SEM可采用比传统方法更有弹性的测量模型可采用比传统方法更有弹性的测量模型(measurement model),(measurement model),如某一指标变量可以从属于两个潜变如某一指标变量可以从属于两个潜变量量;在传统方法里在传统方法里,项目多依附于单一变量项目多依附于单一变量;(5)(5)研究者可构造出潜变量间的关系研究者可构造出潜变量间的关系,并估计整个模式是并估计整个模式是否与数据拟合。否与数据拟
10、合。第11页,讲稿共32张,创作于星期二 SEM 的分析步骤的分析步骤3结构方程模型结构方程模型 SEM 概述概述1 SEM与几种多元方法的比较与几种多元方法的比较2 SEM的应用的应用4第12页,讲稿共32张,创作于星期二SEM与几种多元方法的比较与几种多元方法的比较SEMSEM与传统多元统计方法(多元统计)与传统多元统计方法(多元统计)传统多元统计方法传统多元统计方法:检验自变量和因变量的检验自变量和因变量的单一关系单一关系(多元方差(多元方差分析可以处理多个,但是关系也是单一的)分析可以处理多个,但是关系也是单一的)SEM:SEM:综合多种方法,综合多种方法,验证性验证性分析,分析,允许
11、测量误差允许测量误差的存在。的存在。SEMSEM与典型相关分析(多个自变量与多个因变量之间关系)与典型相关分析(多个自变量与多个因变量之间关系)典型相关分析:典型相关分析:两组两组随机变量(定性或定量)之间线性密切程随机变量(定性或定量)之间线性密切程度;度;高维列联表高维列联表各边际变量的线性关系;探索性分析各边际变量的线性关系;探索性分析SEM:SEM:估计估计多元和相互关联的因变量之间多元和相互关联的因变量之间的线性关系;处理的线性关系;处理不可观测不可观测的假设概念的假设概念;说明;说明测量误差。测量误差。SEMSEM与联立方程模型(联立方程组、与联立方程模型(联立方程组、变量之间双向
12、影响变量之间双向影响)联立方程模型:联立方程模型:方程数量取决于内生变量的数量;只能处理方程数量取决于内生变量的数量;只能处理有观有观察值察值的变量,假定的变量,假定不存在测量误差不存在测量误差SEM:SEM:处理测量误差处理测量误差;分析;分析潜在变量之间结构关系。潜在变量之间结构关系。第13页,讲稿共32张,创作于星期二SEM与几种多元方法的比较与几种多元方法的比较 SEMSEM与人工神经网络(针对不可观测或潜在变量建模)与人工神经网络(针对不可观测或潜在变量建模)人工神经网络:人工神经网络:执行数据分析时,模型的执行数据分析时,模型的隐含层接点仍然没有被明隐含层接点仍然没有被明确标识出来
13、确标识出来;数据从输入层通过隐含变量流向输出层(输出向输入;数据从输入层通过隐含变量流向输出层(输出向输入回流的网络拓扑结构)回流的网络拓扑结构)SEM:SEM:数据分析之前,数据分析之前,已经标识潜在变量已经标识潜在变量并构建起并构建起假设路径假设路径;观测变;观测变量都与中心潜在变量相关,潜在变量之间也可能发生关系。量都与中心潜在变量相关,潜在变量之间也可能发生关系。SEMSEM与偏最小二乘法(与偏最小二乘法(PLSPLS)(集成多种分析方法,对因变量进)(集成多种分析方法,对因变量进行测量)行测量)PLSPLS:对观测变量协方差矩阵的对观测变量协方差矩阵的对角元素拟合较好对角元素拟合较好
14、,适用于对数,适用于对数据点的分析,据点的分析,预测准确度较高预测准确度较高SEM:SEM:对观测变量协方差矩阵的对观测变量协方差矩阵的非对角元素的拟合较好非对角元素的拟合较好,适合于对,适合于对协方差结构的分析,协方差结构的分析,参数估计更准确。参数估计更准确。第14页,讲稿共32张,创作于星期二 SEM 的分析步骤的分析步骤3结构方程模型结构方程模型 SEM 概述概述1 SEM与几种多元方法的比较与几种多元方法的比较2 SEM的应用的应用4第15页,讲稿共32张,创作于星期二SEM模型建立过程模型建立过程模型提出:研究者根据理论或以往研究来提出假设的初始模型模型提出:研究者根据理论或以往研
15、究来提出假设的初始模型模型识别:决定所研究的模型是否能够给出参数估计的唯一解。模型识别:决定所研究的模型是否能够给出参数估计的唯一解。模型估计:模型参数可以采用几种不同的方法估计,最常使用的模型估计:模型参数可以采用几种不同的方法估计,最常使用的是最大似然法。是最大似然法。模型评估:对模型与数据间的拟合度进行评估,并与替代的拟合度指标进模型评估:对模型与数据间的拟合度进行评估,并与替代的拟合度指标进行比较。行比较。模型修正:如果模型不能很好地拟合数据,就需要对模型进行修正。模型修正:如果模型不能很好地拟合数据,就需要对模型进行修正。第16页,讲稿共32张,创作于星期二模型假设模型假设结构方程模
16、型是一种验证性技术,而不是探索性技术结构方程模型是一种验证性技术,而不是探索性技术其虚无假设与备择假设如下:其虚无假设与备择假设如下:H0H0:数据资料:数据资料=理论模型理论模型 H1H1:数据资料:数据资料理论理论模型模型如果接受虚无假设,则表示理论模型与样本数据间可以适配如果接受虚无假设,则表示理论模型与样本数据间可以适配第17页,讲稿共32张,创作于星期二识别工作主要是考虑模型中每一个未知的参数能否由观测数据来求得唯一解作为估识别工作主要是考虑模型中每一个未知的参数能否由观测数据来求得唯一解作为估计值。计值。依据数据点的数目与参数数目的关系,模型识别可分为:正好识别、过度识别、低依据数
17、据点的数目与参数数目的关系,模型识别可分为:正好识别、过度识别、低度识别。度识别。自由度自由度 df=1/2 kdf=1/2 k(k+1k+1)t t (数据点数目(数据点数目=1/2 k=1/2 k(k+1k+1),),t t 为自由参数个数,为自由参数个数,k k 为观察变量个数)为观察变量个数)若若df0df0,过度识别,表示估计结果是允许拒绝虚无假设。,过度识别,表示估计结果是允许拒绝虚无假设。若若df=0df=0,正好识别,表示数据与模型完美适配,但是这种模型并不是研究者感,正好识别,表示数据与模型完美适配,但是这种模型并不是研究者感兴趣的模型。兴趣的模型。若若df0df0,低度识别
18、,表示模型估计无法获得唯一解。,低度识别,表示模型估计无法获得唯一解。模型识别模型识别第18页,讲稿共32张,创作于星期二路径系数路径系数/载荷系数的显著性评估载荷系数的显著性评估模型的拟合指标评估模型的拟合指标评估拟合指标的选择拟合指标的选择模型评估模型评估第19页,讲稿共32张,创作于星期二模型修正模型修正依据理论或有关假设,提出一个或数个合理的先验模型;依据理论或有关假设,提出一个或数个合理的先验模型;检查潜变量(因子)与指标间的关系,建立测量模型,有时可检查潜变量(因子)与指标间的关系,建立测量模型,有时可能增删或重组指标;能增删或重组指标;对每一个模型,检查标准误、对每一个模型,检查
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