結(jié)構(gòu)方程模型在心理學(xué)研究中的應(yīng)用綜述

劉旭

【摘要】近年來，結(jié)構(gòu)方程模型作為統(tǒng)計分析的一般框架被廣泛地應(yīng)用于社會科學(xué)的數(shù)據(jù)分析。隨著它的發(fā)展，結(jié)構(gòu)方程模型開始運用于在教育學(xué)、心理學(xué)等研究領(lǐng)域，并逐漸受到研究者的重視。本文旨在對結(jié)構(gòu)方程模型及其分析模型做出簡要概述。

【關(guān)鍵詞】結(jié)構(gòu)方程模型 分析模型 心理學(xué)

【中圖分類號】G642.3 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）15-0016-03

社會科學(xué)的發(fā)展離不開研究方法的發(fā)展，傳統(tǒng)的研究方法諸如因素分析、回歸分析和經(jīng)典測量理論等已經(jīng)滿足不了現(xiàn)代學(xué)科的專業(yè)發(fā)展。所以新一代的統(tǒng)計分析方法便應(yīng)運而生，其中最突出的發(fā)展就是結(jié)構(gòu)方程的發(fā)展和應(yīng)用。在眾多的研究領(lǐng)域中，結(jié)構(gòu)方程彌補(bǔ)了傳統(tǒng)統(tǒng)計方法的不足，它可以處理多個原因和結(jié)果的關(guān)系，也可以測量不可以直接觀測的變量。正因為結(jié)構(gòu)方程的這些優(yōu)點，結(jié)構(gòu)方程分析便迅速發(fā)展起來，并成為多元數(shù)據(jù)分析的重要工具。

一、結(jié)構(gòu)方程模型概述

結(jié)構(gòu)方程模型（Structural Equation Models， SEM）作為一門基于統(tǒng)計分析技術(shù)的研究方法，它能夠用來處理復(fù)雜的多變量研究數(shù)據(jù)的探究和分析，而且SEM能同時進(jìn)行潛在變量的估計與復(fù)雜自變量、因變量預(yù)測模型的參數(shù)估計。

完整的結(jié)構(gòu)方程模型包含測量模型和結(jié)構(gòu)模型兩部分。測量模型描述潛變量與實際測量變量之間的關(guān)系，而結(jié)構(gòu)模型則描述潛變量之間的關(guān)系。所以完整的SEM模型的參數(shù)圖如圖1。

其中，λ表示觀察變量與潛變量的關(guān)系；γ表示外源變量與內(nèi)生潛變量的關(guān)系；β表示內(nèi)生潛在變量的關(guān)系；δ表示外源變流量被潛變量解釋不完全的測量殘差；ε表示內(nèi)生變量被潛變量解釋不完全的測量殘差；ζ表示內(nèi)生潛變量無法被完全解釋的估計殘差。完整的圖中左側(cè)為外源變量的關(guān)系，右側(cè)則是內(nèi)生變量的關(guān)系。由γ和β參數(shù)所構(gòu)成的就是結(jié)構(gòu)模型。而且圖1中涉及的各種變量與參數(shù)的關(guān)系，最終都可以用一般線性方程進(jìn)行描述。方程表達(dá)式為：

x=Λxξ+δ

y=Λyη+ε

η=Вη+Γξ+ζ

著三個方程式代表著一般的方程式，對于特定變量與特定參數(shù)的關(guān)系則無法反映出來。但是特定的關(guān)系也可以用方程式來變現(xiàn)，如圖1中的結(jié)構(gòu)模式就可以用下面兩個方程式來說明。

η1=β12η2+ζ1 η2=γ21ξ1+γ22ξ2+ζ2

以上的簡要概述中不難發(fā)現(xiàn)，如果一個結(jié)構(gòu)方程模型中沒有潛變量的假設(shè)，只有測量變量，那么它與傳統(tǒng)的路徑分析模型是沒有差別的。所以總體來說，結(jié)構(gòu)方程模型除了可以同時處理多組的回歸方程式的估計，更重要的是使得變量關(guān)系的處理更具彈性。

總之，結(jié)構(gòu)方程模式遵循多變量分析的一般線性模式進(jìn)行驗證型分析，可以把方差分析、回歸分析、路徑分析、因子分析等傳統(tǒng)統(tǒng)計方法包含在結(jié)構(gòu)方程模式的模式中，并且調(diào)查研究和實驗分析研究都可以使用，因此適用性更加廣泛。

二、結(jié)構(gòu)方程模型的應(yīng)用及分析過程

1.結(jié)構(gòu)方程模型的應(yīng)用

結(jié)構(gòu)方程模式雖然較傳統(tǒng)統(tǒng)計方法優(yōu)勢明顯，但仍然是有局限性的，它在心理學(xué)研究中是有條件的。

第一，不同的理論假設(shè)，如果是相同的變量，則可以構(gòu)建出多個模型。但是變量越多則組合而成的模型也越多。這樣會給模型擬合性檢驗帶來難度。所以運用結(jié)構(gòu)方程模型要更加注重理論探討，要以確切的理論或者合理的邏輯推理為基礎(chǔ)。

第二，在心理學(xué)研究中，如果沒有特殊設(shè)計僅使用數(shù)據(jù)來探討潛變量之間因果關(guān)系，包括結(jié)構(gòu)方程模型在內(nèi)的任何統(tǒng)計方法，都不能證明變量間是否存在因果關(guān)系。所以要想用結(jié)構(gòu)方程模型變量之間的因果關(guān)系，就需要通過控制設(shè)計縱貫性的結(jié)構(gòu)方程模式來幫助確定因果關(guān)系。

第三，在結(jié)構(gòu)方程中引入潛變量本來是結(jié)構(gòu)方程模型的優(yōu)點，可以解決過去運用單變量測量的不足，然而這種測量是否真正反映了潛在變量或者說指標(biāo)是否能夠真正表示潛變量，是一個值得重視的問題。

第四，結(jié)構(gòu)方程模式分析中要求變量之間是線性關(guān)系，但在很多情況下這種要求難以保證，而且即使變量之間確定是線性關(guān)系，研究者也不可能把所有變量和變量間的關(guān)系納入理論建構(gòu)之中，所以數(shù)據(jù)的擬合在于它對理論建構(gòu)的支持，但不能證明理論建構(gòu)的正確性。

2.結(jié)構(gòu)方程模型分析過程

結(jié)構(gòu)方程模型的分析過程一般包括以下幾個步驟：

（1）模型建構(gòu)

模型建構(gòu)包括指定：① 觀測變量與潛變量的關(guān)系；② 各潛變量之間的相互關(guān)系；③ 在復(fù)雜的模型中，可以限制因子負(fù)荷或因子相關(guān)系數(shù)等參數(shù)的數(shù)值或關(guān)系。

（2）模型識別

識別所指定的模型是建立SEM模型的重要階段。模型識別重點關(guān)注就是能否從觀察數(shù)據(jù)得到唯一估計值。模型中如果有一個非識別參數(shù)，模型就是非識別模型，模型便無法估計。為了使得模型能夠識別，通常需要檢查兩個必要條件：一是自由度不能為負(fù)數(shù)；二是模型中的每一個潛變量都必須設(shè)立一個測量尺度

（3）模型擬合

有了新模型之后，就要求出模型的解，其中主要的就是模型參數(shù)的估計，這個過程就是模型擬合。擬合指數(shù)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)則模型擬合良好。

（4）模型評價

結(jié)構(gòu)方程模型中如果每一個參數(shù)順利估計后就可以進(jìn)行整體模型的評估。模型的評估就是通過不同的統(tǒng)計程序或擬合指數(shù)的計算來分析假設(shè)模型與實際觀察數(shù)據(jù)的擬合情況。如果模型的擬合度不理想，則代表提出的假設(shè)模型存在問題，這時候就需要調(diào)整假設(shè)模型的參數(shù)估計內(nèi)容重新加以擬合，直到模型擬合度達(dá)到理想水平。

三、結(jié)構(gòu)方程模型在心理學(xué)研究的應(yīng)用

結(jié)構(gòu)方程模型（SEM）作為統(tǒng)計方法中的一個大發(fā)展，被研究者們使用的越來越廣泛，下面就簡單介紹一下結(jié)構(gòu)方程模型中常見的模型。

1.驗證性因素分析

（1）驗證性因素的基本概念

驗證性因素分析（Confirmatory Factor Analysis，CFA）是用于檢驗假設(shè)或理論所定義的因子結(jié)構(gòu)能夠能擬合相應(yīng)的數(shù)據(jù)。簡單來說就是檢驗測量變量與潛變量的假設(shè)關(guān)系，這是結(jié)構(gòu)方程模型中最基礎(chǔ)的測量部分。如果假設(shè)的CFA模型與數(shù)據(jù)擬合則認(rèn)為理論上的因子結(jié)構(gòu)是有效的。

（2）驗證性因素分析實例

在一個結(jié)構(gòu)方程模型中，如果僅涉及測量模型的檢驗就是驗證性因素分析。我們以主觀幸福感的測量為例，進(jìn)行驗證性因素分析的操作。主觀幸福感的測量量表包含四個維度，其中每一個維度包含3個題目，共12題。測量模型的假設(shè)模型如圖2。

驗證性因素分析就是驗證假設(shè)模型的擬合度，利用相關(guān)軟件進(jìn)行分析之后，路徑系數(shù)用來衡量變量之間的影響程度或是效應(yīng)大小。所得的擬合指數(shù)諸如

GFI值、RMSEA值，NFI值等符合所要求的適配標(biāo)準(zhǔn)，則該模型擬合好，題目質(zhì)量良好。如果擬合指數(shù)不符合則修改模型并重新進(jìn)行分析。

2. 路徑分析

（1） 路徑分析的基本概念

路徑分析是一種分析因果模型的技術(shù)。它的主要特色就是可以利用測量變量間的共變情形，同時估計模型中的所有參數(shù)，并配合提出的特定假設(shè)模型，檢驗理論模型與觀察數(shù)據(jù)的擬合性，找出最佳的模型。

（2）路徑分析實例

有研究者曾指出路徑分析就是一連串中介效應(yīng)的組合形成的復(fù)雜模型。舉例說明，影響主觀幸福感的因素有很多，我們將依戀風(fēng)格作為影響因素X，主觀幸福感為因變量Y。在X對Y的關(guān)系中至少還存在著一個中介變量M（孤獨感），形成X M Y的中介效應(yīng)。即自變量X在影響了中介變量M后進(jìn)而影響到了因變量Y。見圖3。

3.統(tǒng)合模型分析

（1） 統(tǒng)合分析模型的基本概念

統(tǒng)合模型分析是指同時具有測量模型和結(jié)構(gòu)模型的結(jié)構(gòu)方程模型分析，簡單的說統(tǒng)合模型分析可以認(rèn)為是驗證性因素分析和路徑分析的綜合，它內(nèi)外兼顧，整合了二者的核心概念。

（2）統(tǒng)合模型分析實例

通常一個統(tǒng)合模型分析包含有多個潛變量，這些潛變量不僅可以作為外源與內(nèi)生變量，還可以作為中介變量。路徑分析的舉例說明中我們提出了因變量X通過影響中介變量M影響自變量Y。也就是說孤獨感的高低會主觀幸福感水平，但是孤獨感的高低會受到依戀風(fēng)格的影響。因此可以得到如圖4的概念圖。

假設(shè)模型之后需要進(jìn)行模型界定，參數(shù)估計與分析。分析后若各項擬合指數(shù)均達(dá)到適配標(biāo)準(zhǔn)則模型良好，若有一項不符合，則模型仍需修正。

四、結(jié)論

結(jié)構(gòu)方程模型已經(jīng)成為一個最為重要的分析工具，它的發(fā)展體現(xiàn)了統(tǒng)計方法的進(jìn)步。這種數(shù)據(jù)分析的新方法，可以幫助深入的研究心理學(xué)現(xiàn)象。但是不能盲目的使用，應(yīng)該在全面掌握了結(jié)構(gòu)方程模型的基本原理、適用條件后去運用這種方法，才能把這種方法的優(yōu)勢真正的發(fā)揮出來。本文簡單介紹了結(jié)構(gòu)方程模型及其三個分析模型，希望在今后的研究中能夠?qū)W會并運用更多的分析模型來進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，更加精確的掌握這個全面的分析方法。

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