SEM(结构方程模型,Structural Equation Modeling)是一种综合运用多元回归分析、因子分析和路径分析的统计方法,用于检验观测变量与潜变量之间、潜变量与潜变量之间的复杂关系。其核心在于通过构建假设的因果模型,验证理论与数据的匹配程度。以下是SEM的核心分析法和相关扩展内容:
1. 模型构建
- 理论驱动:SEM需基于先验理论设定模型,明确潜变量(如“消费者满意度”)与观测变量(如问卷题项)的关系,以及潜变量间的路径(如“满意度→忠诚度”)。
- 路径图:通过图形化工具(如矩形表示观测变量,椭圆表示潜变量,箭头表示关系)直观展示假设模型。
2. 模型拟合与评估
- 拟合指数:通过绝对拟合指数(如χ²、RMSEA)、相对拟合指数(如CFI、TLI)和简约指数(如AIC)评估模型与数据的匹配度。例如,RMSEA<0.08表示可接受拟合。
- 修正指示:若拟合不佳,需检查修正指数(MI)或标准化残差,调整误设路径或误差项相关性。
3. 参数估计
- 最大似然估计(ML):最常用方法,要求数据符合多元正态分布;若数据非正态,可采用稳健标准误(如MLR)或加权最小二乘法(WLSMV)。
- 标准化解:通过标准化系数比较效应大小,例如路径系数0.5表示自变量每变化1个标准差,因变量变化0.5个标准差。
4. 验证性因子分析(CFA)
- 测量模型检验:验证观测变量是否能有效测量潜变量,包括因子载荷(理想值>0.7)、组合信度(CR>0.6)和平均变异抽取量(AVE>0.5)。
- 区分效度:通过比较AVE平方根与潜变量间相关系数判断,确保概念独立性。
5. 中介与调节效应
- 中介检验:采用Bootstrap法(如5000次抽样)计算间接效应的置信区间,若区间不包含0则中介成立。
- 调节效应:通过构造潜变量交互项(如“焦虑×社会支持”)检验调节作用,需中心化减少多重共线性。
6. 多组比较
- 测量不变性:跨群体(如男女)比较需满足形态不变性(相同模型)、弱不变性(因子载荷等同)、强不变性(截距等同)才能进行路径差异分析。
- 结构差异:通过限制路径系数等同,比较模型卡方变化(Δχ²)判断组间差异显著性。
7. 扩展应用
- 纵向SEM:分析时间序列数据,如交叉滞后模型检验变量间的双向因果关系。
- 多水平SEM:处理嵌套数据(如学生嵌套于班级),分离个体与群体层级的变异。
- 贝叶斯SEM:适用于小样本或复杂模型,通过先验分布整合已有知识。
8. 软件实现
- 主流工具:Mplus(复杂模型首选)、Amos(图形界面友好)、R的`lavaan`包(开源灵活)、LISREL(历史悠久但语法复杂)。
- 报告规范:需完整描述模型设定、估计方法、拟合指标、系数结果及修正过程。
SEM的局限性包括样本量要求(通常需200+样本)、模型误设风险以及对数据分布的敏感性。实际应用中需结合理论严谨性和统计检验,避免“数据驱动”的过度修正。在心理学、管理学、社会科学等领域,SEM已成为验证复杂理论框架的重要工具。
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