入门篇10——SEM的路径分析与结果解读

文摘   2024-11-25 19:27   中国  

结构方程中的路径关系,简而言之就是,变量与变量之间的相关关系,准确来说是潜变量之间的相关关系,如前几篇推文中介绍的,相关关系的强弱通常用效应量来表示,即图中的路径系数范围在绝-1—1之间(标准化下)绝对值数据越往大,关系强度越大,当然这里还涉及另一个重要参考标准决定系数(R2),决定系数代表解释力,即自变量可以在多大程度上解释因变量,二者共同决定了我们对路径模型各变量关系的理解。

1. 路径系数(Path Coefficients)

路径系数是结构方程模型中的核心参数,表示变量之间直接关系的强度与方向。路径系数的大小和符号反映了变量间关系的强度和方向。
标准:
  • 值范围: 路径系数通常介于-1到+1之间。

    • 接近0: 表示变量之间几乎没有线性关系。

    • 接近±1: 表示变量之间有强烈的线性关系。

  • 符号:

    • 正值:表明正向影响,即一个变量增加时,另一个变量也增加。

    • 负值:表明负向影响,即一个变量增加时,另一个变量减少。

解释:
路径系数可以理解为“标准化回归系数”,它提供了变量之间相对影响的度量。例如,一个路径系数为0.6的关系意味着自变量对因变量的影响为0.6,反映较强的正向影响。


2. 拟合优度指标(Goodness-of-Fit Indices)

模型拟合优度指标用于衡量SEM模型与实际数据之间的匹配程度。常见的拟合优度指标包括:

标准:
  • 卡方检验(Chi-square Test):用于检验模型与数据的适配度。

    • 理想值:卡方值越小、自由度越大,拟合越好。通常希望卡方值的p值大于0.05,表示没有显著差异。

  • 比较拟合指数(CFI, Comparative Fit Index):衡量模型相对拟合优度,相较于独立模型。

    • 理想值:CFI值越接近1越好,通常≥0.90被认为拟合较好,≥0.95为优秀拟合。

  • 塔克-刘易斯指数(TLI, Tucker-Lewis Index):考虑模型复杂度的拟合度指标。

    • 理想值:TLI值应大于0.90,越接近1越好。

  • 根均方误差近似(RMSEA, Root Mean Square Error of Approximation):评估模型在样本外的拟合情况。

    • 理想值:RMSEA应小于0.05表示良好拟合,0.05至0.08为可接受,>0.10为拟合差。

  • 标准化拟合指数(NFI, Normed Fit Index):对模型拟合的相对评价。

    • 理想值:NFI值≥0.90,表示较好的拟合。

解释:
拟合优度指标可以帮助研究者判断结构方程模型是否能够很好地解释数据。如果模型的拟合指标符合标准,说明模型的假设关系能够有效反映实际情况。


3. 因果关系路径(Causal Pathways)

SEM通过路径系数表达变量之间的因果关系。在模型中,路径系数通常对应于因果关系的方向与强度。
标准:
  • 直接路径: 表示自变量对因变量的直接影响,路径系数反映该影响的强度与方向。

  • 间接路径: 由中介变量引导的路径,通常表示某个变量通过另一个中介变量影响最终结果。

    • 中介效应(Mediation Effect): 如果路径系数通过中介变量进行传递,那么直接和间接效应的组合决定了自变量对因变量的总影响。

解释:
例如,在某个健康行为的研究中,态度(Attitude)可能直接影响行为意图(Behavioral Intention),而主观规范(Subjective Norm)通过影响行为意图间接影响最终行为。研究者可以分析这些路径系数,探索影响因果链条的强度和方向。


4. 标准化与非标准化路径系数(Standardized vs. Unstandardized Path Coefficients)

  • 标准化路径系数(Standardized Path Coefficients):

    • 用于比较不同路径的相对强度,消除了不同度量单位之间的影响。

    • 其值介于-1与+1之间,类似于回归分析中的β系数。

    • 便于跨变量和模型比较,因为它消除了原始数据的度量单位影响。

  • 非标准化路径系数(Unstandardized Path Coefficients):

    • 反映变量间的实际量化关系,单位与数据原始单位一致。

    • 适用于估算实际影响大小,特别是在实际应用中。

标准:
标准化路径系数常用于比较模型中各路径的相对重要性,而非标准化路径系数更适合于计算实际效应大小。


5. 效应大小(Effect Size)

效应大小是指自变量对因变量的影响程度,可以通过路径系数的大小来衡量。大路径系数表示自变量对因变量的强烈影响,小路径系数则表示影响较小。
标准:
  • 小效应(Small Effect): 路径系数约为0.1。

  • 中等效应(Medium Effect): 路径系数约为0.3。

  • 大效应(Large Effect): 路径系数约为0.5或更大。

解释:
效应大小的评估帮助研究者理解不同因素对结果的影响程度,特别是在比较不同路径关系时。


6. 模型修改与模型修正指数(Modification Indices)

模型修正指数(Modification Indices, MI)指示了模型中可能被修改的地方,以提高模型拟合度。修正指数较大的路径关系表示模型中存在未被充分考虑的关系,修正这些关系可能改善模型拟合。
标准:
  • 模型修正应谨慎进行:虽然修改指数可以帮助提高模型拟合,但不应过度修正。过度拟合可能导致模型复杂度过高,丧失模型的理论意义。

解释:
修改模型时,研究者应基于理论假设进行修改,而非仅依据拟合指数。改动后要重新评估模型拟合度和路径系数。


7. 路径关系的显著性(Statistical Significance of Paths)

每一条路径关系的显著性通过z值(通常z值≥1.96对应p值≤0.05)来判断。如果路径系数的t值很小,意味着该路径关系可能不显著,模型可能需要进一步调整。
标准:
  • Z值: 一般情况下,Z值≥1.96,p值<0.05,表示该路径关系显著。

  • 显著性水平: 常见的显著性水平有0.05、0.01和0.001。

解释:
显著性分析帮助研究者验证假设的路径关系是否存在显著的统计证据支持,确保模型的有效性。

8.R2(决定系数)

在结构方程模型(SEM)中,R^2(决定系数)是一个重要的统计量,用于衡量模型中观测变量(尤其是因变量)的变异性可以由模型解释的比例。它反映了自变量或潜变量(通过路径关系)对因变量的解释力。通常,R^2的值范围在 0 到 1 之间,值越大表示模型对数据的解释力越强。


总结

在结构方程模型中,路径关系标准对于评估模型的有效性、理解变量之间的因果关系至关重要。通过路径系数、拟合优度指标、效应大小等标准,研究者能够系统地检验假设模型的适配度、解释变量间的相互作用,并优化模型设计。

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