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結構方程模式 Structural Equation Modeling. Modeling Development and Parameter Estimation 模型發展與參數估計. Part I 模式界定. SEM 模型各種參數狀態圖示. ( eta )為 q×1 的依變項向量 ( xi )為 r×1 的自變項向量 ( gamma )為 q×r 的自變項與依變項間結構參數矩陣 B ( beta )為 q×q 的依變項間結構參數矩陣 ( phi ) 為 r×r 的自變項間共變矩陣. SEM 矩陣關係及數學導出式.
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結構方程模式 Structural Equation Modeling Modeling Development and Parameter Estimation模型發展與參數估計
SEM模型各種參數狀態圖示 (eta)為q×1的依變項向量 (xi)為r×1的自變項向量 (gamma)為q×r的自變項與依變項間結構參數矩陣 B(beta)為q×q的依變項間結構參數矩陣 (phi) 為r×r的自變項間共變矩陣
參數的基本概念 • 參數(Parameter) • 模型中未知而需要進行推估的量數 • 參數所指的是一個計量的概念,而非母群體的本身 • 參數的類型 • 迴歸分析中,各預測變項對於效標變項預測力的Beta係數即是迴歸分析的參數 • 變異數分析中,主要效果與交互效果是估計參數 • 因素分析中,因素負荷量是估計參數 • 在結構方程模式可能包括上述各種參數的估計
SEM參數的設定原則 • 原則一:所有的外衍變項的變異數都是模型的參數。 • 原則二:所有的外衍變項之間的共變數都是模型的參數(除了基於理論假設被設定為0或特定數值者)。 • 原則三:所有與潛在變項有關的因素負荷量都是模型的參數(除了基於理論假設被設定為0或特定數值者)。 • 原則四:所有觀察變項之間或潛在變項之間的迴歸係數都是模型的參數(除了基於理論假設被設定為0或特定數值者)。 • 原則五:與內衍變項有關的量數(例如內衍變項的變異數,或是內衍變項之間的共變數,或是內衍與外衍變項之間的共變數),都不是模型的參數。 • 原則六:對於每一個潛在變項,必須給定一個適當的潛在量尺。
自由、固定與限定參數 • 六種原則所決定的參數,都必須利用SEM來進行估計,因此都是自由參數,除非某些參數被設定特殊的限制條件。 • SEM模型當中的參數,有時因為某些理由被設定為常數(通常是1.00)而不被估計者,稱為固定參數。 • 限定參數的使用,多半與多樣本間的比較有關,例如某一個參數在甲樣本與乙樣本間被設定為等同(equivalent),此時SEM對於這兩個參數僅進行一次的估計,是為限定參數。
模型辨識性 • t 法則 --Bollen(1989)利用資料測量數與參數估計數的比較來判斷模型的辨識性,提出了一個衡量辨識性的必要但非充分的辨識條件計算法則t法則(t-Rule)。 測量資料數(the numbers of data points; DP) • 當t<DP,稱為過度辨識(over-identified),好比我們有過多的方程式,但是只需要求取少數幾個因子解; • 當t=DP,稱為恰好辨識(just-identified),好比我們用兩個方程式來求二元因子的解; • 當t>DP,稱為辨識不足(under-identified),如同我們用太少的方程式求取過多的因子解,在SEM分析中,辨識不足的情況將導致無法進行任何參數估計。
契合函數function for fitting covariance structures 加權最小平方法(weighted least-squares; WLS)
WLS基本爭議 • 當觀察值數目(n)增加,矩陣的規模即快速增加,造成執行SEM分析的操作時間與複雜度。例如當n=20,W矩陣共有22155個元素。 • 當存在著遺漏值時,估計的進行會因為遺漏的型態而影響,須使用列出排除法(listwise deletion)而非配對排除法(paired deletion),將具有遺漏值的樣本去除,此時將造成樣本的流失與流失一致性的問題。 • 配合W矩陣權數不同的估計法,整個SEM分析需要大量的樣本數,動輒數百至數千人,提高實際操作的難度。 • WLS法必須建立在一定的統計假設之上,例如當觀察變項的常態分配假設違反時,統計檢定正確性可能違反,WLS的結果將被扭曲。
無加權最小平方法(ULS)法 • 求取與S矩陣的差異(殘差矩陣)平方和的最小值,當所有的觀察變項有類似的測量尺度時,適合使用此一方法。
一般最小平方法(GLS)法 • 一般化最小平方法(generalized least squares)的基本原理也是使用差異平方和的概念,只是在計算每一個差異值時,同時計算了一個特定的權數用以整合個別的比較值。
最大概似(ML)法 • 觀察數據都是從母體中抽取得到的資料,而所抽出的樣本必須是所有可能樣本中被選擇的機率的最大者,若能符合此一假設,估計的參數即能反應母體的參數。
漸近分配自由法(Asymptotic Distribution Free) • 一種無須常態假設為基礎的參數估計法,由於不需考慮常態分配的問題,因此稱為分配自由(free)。 • ADF法也可以視為是WLS法的一種特例,利用W-1權數,來消除多變量常態假設的影響。