路径分析

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1 模型说明

路径分析是结构方程模型的一种特例,模型变量仅由测量变量和残差构成,不包含测量变量!

路径分析和计量经济学中的回归分析、中介效应模型和调节效应模型十分类似,且结构方程模型中的路径分析功能更为强大,能力处理形式更为复杂的模型。

路径分析中,最大的特点在于一个变量既可以直接对另一个变量产生直接影响;也可以通过其他变量(中介变量)对另一个变量产生间接影响。

常见的路径分析的形式如下图所示:

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2 路径分析的例子

我们以Amos24软件中自带的例子进行演示。该例子通过对学生平均绩点(GPA)、升高(height)、体重(weight)、外表评分(rating)、感知学术能力(academic)和感知吸引力(attract)进行调研,并建立6者之间的相互关系。

2.1 打开Amos软件,切换到Amos24软件自带例子的目录

打开Amos软件后,如果文档路径不在Amos24软件的安装目录下,则需要切换到Amos24软件自带例子的目录。

选择Amos软件主界面上的File/Open...

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在弹出的“打开”窗口中,切换到自己电脑中Amos软件的安装目录下,然后双击Examples文件夹;在下一次目录双击English文件夹。

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切换到Amos软件自带的例子目录后,双击Ex07.amw文件打开

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此时,Amos软件主界面中下部将加载出Amos软件自带所有例子文件,可以点击进行切换

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本例为Ex07.amw,已经绘制好验证性因素分析的图形,且数据也已经导入!

其中,GPA、height、weight和rating变量两两相关,GPA变量影响academic变量;height、weight和rating3个变量影响attract;而academic变量和attract变量互为因果关系!

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2.2 模型估计及检验

路径分析中除了可以查看模型参数估计结果和模型拟合度外,还可以查看变量间相互影响的直接效应和间接效应。这需要在估计设置中进行配置。

点击Amos软件主界面左侧如下图标,进行估计设置

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在弹出的Analysis Properties窗口中的Output页面,勾选“Indirect,direct & total effects”

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配置好显示直接效应、间接效应的选项后,点击Amos软件界面左侧的如下图标,进入模型估计。

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模型估计完成后,可以点击Amos软件界面左侧快捷菜单栏中如下的图标,弹出“Amos Output”窗口。

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Amos Output窗口中给出了“Analysis Summary”“Variable Summary”“Parameter Summary”“Notes for Model”“Estimates”“Model Fit”等结果。其中“Variable Summary”、“Estimates”和“Model Fit”中的结果比较重要,我们对此进行分析。

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点击“Variable Summary”,右侧窗口切换到变量概况内容。

其中内生变量有2个,外生变量4个,以及2个残差。

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点击“Estimates”,右侧窗口切换到估计结果内容。

估计方法为最大似然估计;

Regression Weights是单向因果关系的回归系数,其中,GPA、rating、academic可以显著解释其对应的被解释变量。

当然,也可以通过标准化的回归系数来比较影响程度的大小,但标准化回归系数没有给出显著性,需要结合未标准化回归系数中的显著性来分析。

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接着,Covariances给出了变量间双向相关关系,其中,GPA与weight、error1和error2之间的关系不显著,其余变量间的关系均显著。

correlations是变量间的相关系数。

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Variances给出了外生变量及残差等6个变量的方差,其方差均显著不为0;

Squared Multiple Correlations则给出了被解释变量被解释的程度,attract对应的值为0.402,表示attract变量变化的40.2%被解释变量所解释,59.8%未被解释。academic变量与之类似。

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2.3 总效应、直接效应和间接效应分析

在对attract变量影响的总效应中,rating为0.176,weight为-0.002,...;也可以通过标准化的总效应来表示,即attract变量影响的标准化总效应中,rating为0.362,weight为-0.078,....,其他变量的分析与之类似。

除了总效应外,Amos软件还给出了直接效应和间接效应,且有如下关系:总效应=直接效应+间接效应

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点击“Model Fits”,右侧窗口切换到模型拟合检验内容。

其中,CMIN的P值就是卡方检验的P值,由于P值大于0.05,且CMIN/DF(卡方/自由度比)小于2;

GFI、AGFI指数大于0.9,PGFI指数小于0.5;

NFI、TFL等指数大于0.9;

同时,RMSEA的估计值为0.043,且90%的区间覆盖了0;

因而整体来看模型拟合度较高!

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2.4 模型修饰

该例中,模型整体拟合度良好,但是有些路径的回归系数不显著,因而需要调整。另外,也可以对模型进行修饰。这里先让Amos计算出模型修饰的MI指数,然后结合MI指数和回归系数显著性来对模型进行调整。

首先,点击Amos软件主界面左侧如下图标,进行估计设置

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在Analysis Properties窗口中的Output页面,勾选Modification indices;同时将Threshold for modification indices修改为2(一般情况下保持默认值4,这里为了演示,所以将其减小为2,该值越小越容易给出修饰的建议!)。

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再次点击Amos软件主界面左侧如下图标,重新估计模型

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模型估计完成后,可以点击Amos软件界面左侧快捷菜单栏中如下的图标,弹出“Amos Output”窗口。

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可以发现,MI指数建议了两条模型修饰:1是增加error1和weight的相关关系,2是增加weight对academic的解释关系。但是通过理论分析,感觉这两个模型修饰建议与实际情况不太符合,所以不再进行模型修饰。而主要依靠回归系数的显著性进行调整。

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删除回归系数不显著的路径,以及残差之间相关的路径(不显著),最终得到如下结果的路径分析图形:

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绘制好模型修饰的图形后,需要重新对模型进行估计,然后对估计结果进行检验,查看模型参数的显著性和整体拟合度,并与之前的模型进行对比。甚至可以尝试其他方式的模型修饰方法!这里不再演示。


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