探索性因子分析(EFA)和验证性因子分析(CFA)

文摘   2024-11-22 10:10   湖南  

探索性因子分析(Exploratory Factor Analysis,EFA)和验证性因子分析(Confirmatory Factor Analysis,CFA)是两种常用的因子分析方法,用于揭示数据中的潜在结构关系。它们在统计学和社会科学研究中广泛应用,用于分析多个观测变量之间的潜在因子或构念。

探索性因子分析(EFA)

目的

EFA是一种用于探索数据中潜在因子结构的技术。研究者在使用EFA时通常没有明确的因子结构假设,而是让数据驱动因子的发现。EFA有助于了解一组变量是如何通过少数几个潜在因子解释的。

主要步骤

  1. 数据准备:收集和清理数据,确保数据适合进行因子分析。

  2. 适用性检验

  • Kaiser-Meyer-Olkin(KMO)检验:用于检查数据是否适合进行因子分析。KMO值接近1表示适合,接近0表示不适合。

  • 巴特利特球形度检验:检验变量间的相关性是否显著,显著性值(p值)小于0.05表示适合因子分析。

  • 因子提取

    • 通过主成分分析(PCA)、主轴因子分析(PAF)等方法提取因子。

    • 根据特征值(大于1)或碎石图来决定保留多少个因子。

  • 因子旋转:为使得因子具有更高的可解释性,通常会对因子进行旋转,常见的旋转方法有:

    • 正交旋转(如Varimax):假设因子间独立。

    • 斜交旋转(如Oblimin):允许因子之间相关。

  • 解释因子:通过因子载荷(Factor Loadings)确定每个因子代表的潜在构面,并为其命名。
  • 常用检验方法

    • KMO检验巴特利特球形度检验:确定数据适合进行因子分析。

    • 特征值:决定提取因子的数量(通常选择特征值大于1的因子)。

    • 碎石图:通过图形化方式决定因子数量。

    验证性因子分析(CFA)

    目的

    CFA是基于理论或先前的研究,验证一个预设的因子模型是否能够良好地解释数据。与EFA不同,CFA有明确的假设和结构,研究者会根据理论构建模型,然后通过数据来验证模型的有效性。

    主要步骤

    1. 模型设定:根据理论或先前研究,确定因子数目和因子与观测变量之间的关系。

    2. 数据准备:收集数据,并确保数据质量符合模型假设。

    3. 模型拟合

    • 通过结构方程模型(SEM)方法估计模型的参数。

    • 卡方检验:用于评估模型与数据之间的拟合度。卡方值越小,表示模型拟合越好。

  • 模型评估:常用拟合度指数来评估模型的拟合效果,常见的有:

    • CFI(Comparative Fit Index):值接近1表示模型拟合较好。

    • TLI(Tucker-Lewis Index):值接近1表示较好拟合。

    • RMSEA(Root Mean Square Error of Approximation):值小于0.05表示良好拟合。

    • SRMR(Standardized Root Mean Square Residual):值小于0.08表示良好拟合。

  • 模型修正:通过修改指数(Modification Indices,MI)来对模型进行适当调整,改进模型的拟合度。

  • 信度和效度检验

    • 合成信度(Composite Reliability):评估因子内部一致性,值大于0.7表示较好。

    • 平均方差抽取量(AVE):衡量因子的收敛效度,值大于0.5表示较好。

    常用检验方法

    • 卡方检验:评估模型与数据的拟合差异。

    • 拟合度指数:如CFI、TLI、RMSEA、SRMR等,评估模型的整体拟合度。

    • 标准化残差:分析模型中的残差,检验拟合误差。

    • 修正指数:为模型提供修改建议,以提高拟合度。


    EFA与CFA的主要区别

    总结

    • 探索性因子分析(EFA):适用于研究初期,主要用于发现数据中的潜在因子结构,不需要预设因子模型。EFA通过多种统计检验,如KMO检验和巴特利特球形度检验,来评估数据是否适合进行因子分析,并通过特征值和碎石图确定因子数量。

    • 验证性因子分析(CFA):适用于已有理论或假设模型时,用于验证模型是否与实际数据相符。CFA通过卡方检验、拟合度指数等评估模型的拟合度,并根据修正指数对模型进行优化。

    这两种方法在因子分析中扮演着不同的角色:EFA更多用于探索和假设生成,而CFA则用于模型验证和理论检验。

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