統計分析及應用教程結構方程模型詳解演示文稿現在是1頁\一共有69頁\編輯于星期三優選統計分析及應用教程結構方程模型現在是2頁\一共有69頁\編輯于星期三第9章結構方程模型結構方程模型（StructureEquationModeling,SEM）是應用線性方程系統表示觀測變量與潛變量之間，以及潛變量之間關系的一種方法，其實質是一種廣義的一般線性模型。與傳統的線性回歸模型不同，結構方程模型允許研究人員能夠同時檢驗一批回歸方程，而且這些回歸方程在模型形式、變量設置、方程假設等方面也與傳統回歸迥然不同，因此，其適用范圍也比傳統回歸分析更為多元化。現在是3頁\一共有69頁\編輯于星期三實驗一結構方程模型實驗目的

明確結構方程分析有關的概念熟練掌握結構方程模型構建的過程能用SPSS軟件中的AMOS插件進行結構方程模擬及檢驗培養運用結構方程分析方法解決身邊實際問題的能力現在是4頁\一共有69頁\編輯于星期三準備知識結構方程模型中常用概念測量變量：也叫觀察變量或顯示變量，是直接可以測量的指標。潛變量：其測量是通過一個或幾個可觀察指標來間接完成的。外生潛在變量：他們的影響因素處于模型之外，也就是常說的自變量。內生潛在變量：由模型內變量作用所影響的變量（因變量）。現在是5頁\一共有69頁\編輯于星期三準備知識結構方程模型的應用范圍結構方程模型的主要應用范圍有兩個：其一是對難以直接觀測到的潛變量提供一個可以觀測和處理的方式，以便對該變量作進一步的研究；其二是研究不同變量之間可能存在的相關關系。如果所研究的變量都是可以直接觀測得到的，結構方程模型所能檢驗的就是變量之間相關關系的顯著性，這種關系通常也稱為結構關系。如果在研究中所涉及的變量有部分為不可觀測到的潛變量，此時必須首先完成該潛變量的構建，將其轉化為可觀測的變量后再對變量間可能的關系進行處理，在這一情況中，結構方程模型可以同時處理測量關系和結構關系。現在是6頁\一共有69頁\編輯于星期三主成分分析的基本思想它通過對原始變量相關矩陣或協方差矩陣內部結構關系的研究，利用原始變量的線性組合形成幾個綜合指標(主成分)，在保留原始變量主要信息的前提下起到降維與簡化問題的作用，使得在研究復雜問題時更容易抓住主要矛盾。現在是7頁\一共有69頁\編輯于星期三結構方程模型的優點（1）允許回歸方程的自變量含有測量誤差在傳統統計方法特別是計量模型中，自變量通常都是默認可直接觀測的，不存在觀測誤差。但是對于管理學等社會科學領域的很多研究課題來說，模型所涉及的自變量常常不可觀測，結構方程模型將這種測量誤差納入模型，能夠加強模型對實際問題的解釋性。現在是8頁\一共有69頁\編輯于星期三結構方程模型的優點（2）可以同時處理多個因變量在傳統計量模型中，方程右邊的因變量一般只有一個，但是在管理學等社會科學領域，因變量常常有多個，例如員工素質可以影響企業文化，也可以影響企業績效，這樣在結構方程模型中，允許同一模型中出現多個因變量，在模型擬合時對所有變量的信息都予以考慮，可以增強模型的有效性。現在是9頁\一共有69頁\編輯于星期三結構方程模型的優點（3）可以在一個模型中同時處理因素的測量和因素之間的結構傳統的統計方法中，因素自身的測量和因素之間的結構關系往往是分開處理的——對因素先進行測量，評估概念的信度與效度，通過評估標準之后，才將測量資料用于進一步的分析。在結構方程模型中，則允許將因素測量與因素之間的結構關系納入同一模型中同時予以擬合，這不僅可以檢驗因素測量的信度和效度，還可以將測量信度的概念整合到路經分析等統計推理中。現在是10頁\一共有69頁\編輯于星期三結構方程模型的優點（4）允許更具彈性的模型設定在傳統建模技術中，模型的設定通常限制較多，例如，單一指標只能從屬于一個因子，模型自變量之間不能有多重共線性等。結構方程模型既可以處理單一指標從屬于多個因子的因子分析，也可以處理多階的因子分析模型。在因素結構關系擬合上，也允許自變量之間存在多重共線性關系。現在是11頁\一共有69頁\編輯于星期三結構方程構建步驟模型假設1在進行模型估計之前，要先根據理論分析或以往研究成果來設定初始理論模型。測量模式是指實際觀察值與其背后的潛在特質間的關系；結構模式是指因素與因素間的關系，潛變量間的函數關系。現在是12頁\一共有69頁\編輯于星期三典型的結構方程模型如下：現在是13頁\一共有69頁\編輯于星期三結構方程模型代碼含義現在是14頁\一共有69頁\編輯于星期三結構方程構建步驟模型識別2確定所設定的模型是否能夠對其估計求解。，如果模型是可識別的，表示理論上模型中的每一個參數都可以估計出唯一的一個估計值。模型識別結果包括不能識別(Under-Identified)、適度識別(just-Identified)及過度識別(Over-Identified)三種。現在是15頁\一共有69頁\編輯于星期三模型識別現在是16頁\一共有69頁\編輯于星期三模型識別自由參數：未知并需要估計的參數。固定參數：不自由的并固定于設定值的參數。如在測量模型中，或者將每個潛在變量標識的因子負荷之一設定為1，或將該潛在變量的方差設定為1；對于結構方程，一些通徑系數應該被設定為0，這意味著被設定為無影響作用。限制參數，那些未知的，但被規定相等于另一個或另一項參數值的參數。通過固定或限制一些參數，自由參數的數目就可以減少，原來不能識別的模型有可以變為可以識別模型。現在是17頁\一共有69頁\編輯于星期三結構方程構建步驟模型估計3最大似然法（maximumlikelihood）和廣義最小二乘法（generalizedleastsquare）現在是18頁\一共有69頁\編輯于星期三結構方程構建步驟模型評價4對模型的整體擬合效果和單一參數的估計值進行評價。如果模型擬合效果不佳，可以對模型進行修正來提高模型擬合效果。現在是19頁\一共有69頁\編輯于星期三模型評價現在是20頁\一共有69頁\編輯于星期三卡方檢驗指標現在是21頁\一共有69頁\編輯于星期三殘差分析指標現在是22頁\一共有69頁\編輯于星期三評價指標名稱現在是23頁\一共有69頁\編輯于星期三替代性指標名稱現在是24頁\一共有69頁\編輯于星期三實驗內容為了了解大學生閑暇時間消費狀況與幸福指數之間的關系，設計調查問卷并收集相關數據，在理論上將大學生閑暇時間消費劃分為社交活動時間、文化休閑時間和網絡休閑時間。大學生的幸福指數由其個體滿意度、就業準備滿意度與社會滿意度三個方面組成，請對大學生閑暇時間消費與滿意度之間構建結構方程模型。現在是25頁\一共有69頁\編輯于星期三實驗步驟結構方程分析由SPSS17.0軟件中的AMOS插件完成。下面以案例說明判別分析的基本操作步驟。現在是26頁\一共有69頁\編輯于星期三實驗步驟

（1）準備工作。在SPSSl7.0軟件中安裝AMOS插件后，先調用SPSS17.0軟件，打開數據文件9-1.sav，通過選擇“文件—打開”命令將數據調入SPSSl7.0的工作文件窗口。現在是27頁\一共有69頁\編輯于星期三（2）打開AMOS對話框執行“分析”——AMOS命令，打開結構方程分析的主對話框。操作過程見圖現在是28頁\一共有69頁\編輯于星期三AMOS界面圖現在是29頁\一共有69頁\編輯于星期三File的下拉菜單現在是30頁\一共有69頁\編輯于星期三（3）AMOS界面簡介——菜單欄的主要功能File菜單，在File按鈕下拉的菜單之中，提供了文件存取的一系列選項，如圖所示。各選項功能簡介如下：File菜單

New是在繪圖區新建一個空白的路徑圖；NewwithTemplate是從Templete文件夾中導出*.amt文件；Open是打開一個已知位置的存儲文件；RetrieveBackup是打開之前存儲的備份文件；Save是存儲正在編輯的路徑圖；Saveas是把正在編輯的路徑圖存儲至特定的位置并重新命名；DataFiles是選擇模型擬合所采用的數據文件；現在是31頁\一共有69頁\編輯于星期三（3）AMOS界面簡介——菜單欄的主要功能Print是打印正在編輯的路徑圖；FileManager是管理正在編輯的與文件相關的一系列文件；Exit是退出AMOS程序。Exit下面提供了連接到AMOS最近訪問的幾個路徑圖文件的快捷方式。單擊該文件名即可打開相應的路徑圖文件。注意：把路徑圖文件存儲在某一特定位置后，在該文件夾中將會出現幾個名字相同而后綴不同的存儲文件，其中，*.amw是所存儲的路徑圖文件；*.bk1和*.bk2是自動生成的備份文件，可以通過RetrieveBackup打開；*.AmosTNP、*.AmosTN、*.AmosP、*.amp都是AMOS的文件管理文件，可以雙擊這些文件打開相應的存儲文件。*.amo是模型擬合之后出現的擬合結果文件。現在是32頁\一共有69頁\編輯于星期三Edit的下拉菜單現在是33頁\一共有69頁\編輯于星期三Edit按鈕在Edit下拉的菜單之中，提供了路徑圖編輯的相關工具，如圖所示。各選項的功能如下：Undo是撤銷上一步的編輯動作；Redo是恢復所撤銷的編輯動作；Copy是把選定的圖形復制到剪貼板；Select是選定要編輯的圖形，一次只能選擇一個；SelectAll是選定繪圖區所有的圖形；DeselectAll是取消對所有圖形的選擇；Link是把正在編輯的圖形聯系在一起，這些圖形可以一起執行某些操作；Move是移動所選定的圖形；Duplicate是復制所選定的圖形；Erase是刪除所選定的圖形；MoveParameter是移動所設定的參數位置；現在是34頁\一共有69頁\編輯于星期三Edit按鈕在Edit下拉的菜單之中，提供了路徑圖編輯的相關工具，如圖所示。各選項的功能如下：Reflect是將所選定的圖形作鏡面對稱；Rotate是旋轉所選定的圖形；ShapeofObject是調整所選定的圖形大小；SpaceHorizontally是水平調整選定的圖形；SpaceVertically是水垂直平調整選定的圖形；DragProperties用來設定正在編輯的圖形的性質；Fittopage是使繪圖區的圖形與繪圖區域大小相適應；Touchup是用來使圖形相對協調美觀。為了方便繪圖，這些編輯工具基本上在工具欄中都可以找到。使用者只需點擊工具欄上的圖標就可以激活這些工具。現在是35頁\一共有69頁\編輯于星期三View/Set的下拉菜單現在是36頁\一共有69頁\編輯于星期三InterfaceProperties之下提供了一個菜單，用于設置路徑圖編輯界面的屬性，如圖所示。現在是37頁\一共有69頁\編輯于星期三InterfacePropertiesLanguage標簽下提供了文件界面語言的選擇；Typefaces標簽下提供了變量名字、參數值、圖形標題的字體格式選擇；PenWidth標簽下提供了路徑圖繪制過程中線條和箭頭的大小格式選擇；Misc標簽下提供了界面屬性的一些細微之處的調整，例如，是否在繪圖區設置帶有方格的背景，圖形過于密集而使用工具欄上的放大工具查看時的放大倍率等；PageLayout標簽下提供了界面設置的一些選項，例如繪圖區的上下和左右邊距，繪圖區是橫向還是縱向等，使用者需要把路徑圖復制到另外的文檔或其他文件中時，這里的調整特別重要；Formats標簽下提供了參數格式的設置選項；Colors標簽下提供了繪圖時所涉及的線條顏色設置。現在是38頁\一共有69頁\編輯于星期三AnalysisProperties之下提供了一個菜單，用于設置模型擬合過程中的一些選項，如圖所示。現在是39頁\一共有69頁\編輯于星期三AnalysisPropertiesEstimation標簽下提供了模型擬合方法的選項，在AMOS分析中使用最多的是最大似然法，當然，在這一標簽之下也提供了其他幾種擬合方法；Numerical標簽下提供了模型分析過程中迭代法設定的選項，因為模型的擬合實際上是用迭代法予以實現的；Bias標簽下提供了采用數據資料協方差矩陣進行模型擬合時的一些設定選項；Output標簽下提供了AMOS輸出結果中需要提交哪些分析過程和結果的選項，例如標準化回歸結果、多元平方相關系數、多元正態檢驗等；現在是40頁\一共有69頁\編輯于星期三AnalysisPropertiesBootstrap標簽下提供了執行Bootstrap過程的一些選項的選擇。Bootstrap過程是一種代替最大似然法的擬合過程，通常在數據嚴重不滿足正態性分布時可以采用這一迭代方法。Bootstrap過程可以產生新的卡方值和對應的p值（p-value），用于判斷所設定的模型是否能夠顯著地擬合非正態分布的數據資料；Permutations標簽下提供了排列檢驗的一些設定。所謂排列檢驗是用于檢驗樣本資料中的配對是否是一種隨機配對；Random標簽下提供了Bootstrap過程以及排列檢驗過程中需要用的隨機數的生成方法；Title標簽下提供了下提供了AMOS輸出結果的標題編輯。現在是41頁\一共有69頁\編輯于星期三ObjectProperties提供了正在編輯的對象的基本屬性，包括名稱、格式、參數值等。如圖所示。現在是42頁\一共有69頁\編輯于星期三ObjectPropertiesVariablesinmodes提供了正在編輯的路徑圖中的變量列表；VariablesinDataset提供了用于擬合模型的數據資料中的變量列表；Parameters提供了正在編輯的路徑圖中的參數列表；MatrixRepresentation提供了矩陣形式的參數估計結果，這一輸出形式需要稍為繁瑣的手動設置；TextOutput提供了文本形式的模型擬合結果；TableOutput提供了列表形式的模型擬合結果；FullScreen是使AMOS程序界面全屏化，一旦全屏后，點擊鍵盤上的F11鍵，恢復原來的視圖模式。現在是43頁\一共有69頁\編輯于星期三在Diagram的下拉菜單之中提供了繪制路徑圖的幾個基本工具，如圖所示。現在是44頁\一共有69頁\編輯于星期三Diagram按鍵DrawObserved提供了在繪圖區繪制觀測變量的工具；DrawUnobserved提供了在繪圖區繪制潛變量的工具；DrawPath提供了在繪圖區繪制變量間單向路徑的工具；DrawCovariance提供了在繪圖區繪制雙向的協方差關系的工具；FigureCaption提供了為正在編輯的路徑圖添加標題的工具；DrawIndicatorVariable提供了在繪圖區繪制潛變量和其對應的觀測變量所構成的測量關系的工具；DrawUniqueVariable提供了為特定的變量添加殘差項的工具；現在是45頁\一共有69頁\編輯于星期三Diagram按鍵Zoom是放大所選定的區域；Zoomin是放大整個繪圖區；Zoomout是縮小整個繪圖區；ZoomPage是回到初始的繪圖區大小設定狀態；Scroll按鍵可以用于拖拽整個繪圖區，此時，所編輯的路徑圖隨繪圖區一起移動；Loupe提供了一個類似于放大鏡的工具，可以放大一定范圍的圖案，同時保持其余不變；Redrawdiagram可以刷新所繪制的路徑圖。現在是46頁\一共有69頁\編輯于星期三在Analyze按鍵下拉菜單中提供了模型擬合的幾個選項，如圖所示。現在是47頁\一共有69頁\編輯于星期三Analyze按鍵

CalculateEstimates用于路徑圖繪制完畢之后擬合該模型；StopCalculateEstimates是在某些情況下由于模型設定或者其他問題導致擬合結果無法收斂，此時可用該鍵終止模型擬合；ManageGroups通常用于多組樣本分析；ManageModels通常用于嵌套模型分析；ModelingLab按鍵可供使用者查看AMOS的一步步擬合過程，也就是數據資料的協方差矩陣如何經過一次一次的迭代最后達到最為接近理想的協方差矩陣的過程；ToggleObserved/Unobserved提供了一個把路徑圖中的觀測變量/潛變量迅速地變成潛變量/觀測變量的工具；Degreesoffreedom提供了路徑圖自由度的計算結果。

現在是48頁\一共有69頁\編輯于星期三在Tools按鍵下拉菜單中提供了路徑圖的格式設置以及工具欄的調整選項，如圖所示。現在是49頁\一共有69頁\編輯于星期三Tools按鍵

ListFont可以用于調整AMOS界面的字體格式；Smart提供了一種調整路徑圖中的圖形的便捷方法；Outline可以把路徑圖中的參數名稱大小等數值都暫時停止顯示，僅在路徑圖中保留各個圖形；Square是將代表潛變量的圖形設置為正圓形；Golden則是將代表潛變量的圖形設置為橢圓形；SeedManager用于定義或修改隨機數種子；WriteaProgram用于保存syntax版本的程序；Customize重新定義工具欄。現在是50頁\一共有69頁\編輯于星期三在Plugins按鍵下拉菜單中提供了路徑圖的格式設置以及工具欄的調整選項，如圖所示。現在是51頁\一共有69頁\編輯于星期三Plugins按鈕

DrawCovariances；GrowthCurveModel；NameParameters給參數命名，點擊此選項后可以打開如圖的對話框，在該對話框中選擇要定義的參數，包括Covariances、Regressionweights、Variances、Means、Intercepts五種參數。顯示在路徑圖中；NameUnobservedVariables，直接定義所有潛變量和殘差項，潛變量系統默認的名稱為F1，F2…等，殘差項系統默認名稱為e1，e2…等；ResizeobservedVariables，重新定義觀測變量方框的大小；StandardizedRMR現在是52頁\一共有69頁\編輯于星期三NameParameters對話框現在是53頁\一共有69頁\編輯于星期三(4)AMOS界面簡介——提示欄的主要功能在AMOS主界面的中間是提示欄，如圖所示。提示欄提示了此刻正在完成的分析工作的進展情況。如果結構方程模型分析中出現了問題，無法執行進一步的分析，也會在提示欄中反映出來。提示欄上方的表明此時正在編輯路徑圖，一旦繪制好路徑圖，并且運行了AMOS予以擬合之后，右邊的圖標則有灰色變為紅色，此時可以點擊該紅色圖標查看帶有參數擬合結果的路徑圖。現在是54頁\一共有69頁\編輯于星期三(4)AMOS界面簡介——提示欄的主要功能中間的Groupnumber1和DefaultModel通常用于多組比較和嵌套模型比較時選擇不同的擬合模型。Unstandardizedestimates和standardizedestimates提供了標準化和非標準化的參數擬合結果，在查看路徑圖擬合結果是可以選擇。現在是55頁\一共有69頁\編輯于星期三(5)AMOS界面簡介——工具欄的主要功能AMOS程序打開之后，會自動生成一個工具欄，工具欄里包含了在路徑圖繪制中最常用的工具，這些工具在主菜單欄都可以找到。也可以點擊Tools主菜單欄中的用戶自定義選項添加或者刪除工具欄上的工具按鈕。

現在是56頁\一共有69頁\編輯于星期三(6)繪制路徑圖路徑圖的繪制是AMOS執行結構方程模型的基礎，也是AMOS進行模型設定的主要階段，根據構建的理論結構方程模型在AMOS主界面右側的繪圖區繪制結構方程模型的路徑圖。

現在是57頁\一共有69頁\編輯于星期三(7)定義潛變量和殘差項名稱在繪制好的路徑圖中，可以手工為每個潛變量和殘差項定義名稱，方法是將光標放到要定義的潛變量橢圓形上，右擊鼠標，會展開如圖所示的快捷菜單，選擇ObjectProperties功能，打開對話框，在定義潛變量特性的對話框中，Variablename下輸入潛變量的名稱，如本案例中定義第一個潛變量為“社交活動”。定義好后，點擊右上角的關閉按鈕。應用同樣的方法可以定義所有的潛變量和殘差項的名稱。現在是58頁\一共有69頁\編輯于星期三定義潛變量和殘差項名稱現在是59頁\一共有69頁\編輯于星期三①打開數據文件，在File主菜單中，選擇Datafiles命令，就可以打開如圖的對話框。點擊FileName按鈕，選擇要進行分析的數據文件，選中后點擊OK。現在是60頁\一共有69頁\編輯于星期三②打開觀測列表可以點擊工具欄中的按鈕，就可以打開如圖的對話框。拖動該對話框中的觀測變量直接到路徑圖的相應位置即可。也可以通過執行View主菜單中的V