SAS和LISREL软件在结构方程模型运算中的比较

1、实用预防医学 2011 年 12 月 笫 18 卷 第 12 期 Practical PreventiveMedidna Dec. 201 L Vol 18. No. 122249【论著】文盘编号:1(X)6- 3110(2011) 12- 2249- 03SAS和LISREL软件在结构方程模型运算中的比较王长义门，陈忠伟'，秦 平'，张锦琢I袁重胜:，刘盛元'，刘 艳：赵晓雯”摘要:目的 通过对比SAS和LISREL软件在结构方程模战运算过程中的程序特点和结果差异.为结构方程模吃 应用者提供参考。 方法 运用SAS和LISREL,采用Monte Carb数据模拟实验对

2、预设模熨进行分析。 结果 SAS 和IJSREL对同参数和统讣量的输出结果相LISREL输出了更加t富的拟介指数.并能提供较为吃观形彖的含仃路 径系数的路径图:S.S的編程语句直观明了.更易被貝仃计第机編程英础或者专业统il分析人员所拿握.结论 应用 者可按照自身专业背駅和对两个软件使用的熟练程度灵活选择两种软件。关键词：结构方程模型；SAS； L1SKEL中图分类号：H1951文献标识码:ACbmparison Between SAS and IJSREL in Commutating Structural Equition Model WA;VG Chang- yi. CHEN Zhoit

3、g- wei. QN Ping、et al. ( Department if Health Statistics, ScImm/1 (f Public House. Harbui Medical Liiiwrsity, H ar hut 15()081, China)Abstract： Objective To provide the reference for the application of structual equation model through corrpari ng pre cedure characteristics and resiits of SAS and LIS

4、REL in the computing process. Mdhods We analyzed the default model ty using Monte Carlo simulation with SAS and LISREL Results SAS and LISREL had the same output for the same param- e怕r and statistic. LISREL provided more fitness index and visual path chart with path parame怕rs. SAS had the sirrple p

5、rocedures and was proper for professional statisticians or those who knew base computer programming. CunclusioiK Appliers can choose one of the both software in accordance with their professional backgrands.Key words： Structural equation model； SAS： LISRB-© 1994-2012 China Academic Journal Elec

6、tronic Publishing House. All rights reserved, 实用预防医学 2011 年 12 月 笫 18 卷 第 12 期 Practical PreventiveMedidna Dec. 201 L Vol 18. No. 122249© 1994-2012 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 实用预防医学 2011 年 12 月 笫 18 卷 第 12 期 Practical PreventiveMedidna Dec. 201 L Vo

7、l 18. No. 122249结构方程模型(structural equation moclet SEM )是"种建 立、估计和检验因果关系模空的方法小，综介了通径分析和证 实性因子分析(mnfirmalory factor analysis, CFA),是一种杂交 体被称为近年來统计学的三大进展Z-451.近二十年來 SEM在心理学、社会学、行为科学以及医学等领域中得到了越 來越广泛的应用。SEM的原理比较境杂.已冇多位学者对英进 行过系统的槪述片乃，它主要通过迭代而求得垠优解，在实际运 用中计算量非常庞大.但随着计算机技术的E速发展和广泛 应用，人们逐渐开发出多种适用于SEM计

8、算的软件，这给SEM 的推广应用提供了強冇力的技术支持.冃前市场上已经开发 出来的可用F SE.V1计算的软件有LISREL、AMOS、SAS- CA 基金项目：国家“然科学垒金项H( 30972537):黑龙江省fl然科学基金 项 11( 1)201036)作者单位：I哈尔滨医科大学公K P/I-学院卩件统计学教研昭(黑龙江 哈尔滨 150081);2哈尔;宾医科人学研究生院；3棵圳市阳山区慢性病防治院；4哈尔滨医科人学公共卫生7院卫生经济学教研 室作者简介：王长义(1983-),男,河南方城人.硕1.,主耍从事卫生统计学 方法应用研究工作.通讯作者：刘艳.赵晓雯。LIS、EQS、Mplus

9、答,其中前三种较为常用，AMOS以点击操作 为主且形猱直观，絞为适合初学者;而LISREL和SAS- CAL IS 则以编程为主在处理复杂模吃和模拟实验中冇其他软件无川 比拟的优势。本文针对某设定条件卜的模拟模熨，将两种编 程软件的程序语宣和输出结果进彳J：对比分析，为应用者提供指 导和帮助。I模型的设定参占Hu、温忠麟和郭庆科等人的研究101,对模型进行了 如卜设定:模型中共有15个显在变量(x, x"和3个隐变量 (§)每个隐变录分别由5个显在变帚來测彊(见图1),并 假定显在变彊的误差项Z间不相关，不同隐变武的指示变量Z 间不相关各隐变虽Z间也不相关(但由于存在着抽样

10、误差分 析过程中依然要计算各因子之间的协方差)。故根据模型中的 路径图可以写出33个方程，每-个方程包含1个参数.共33个 参数(包含15个谋差，15个路衿系数和3个因子相关系数)，因 子的方差设定为1.依据Monte Carlo数据模拟的原理和思想. 采用S.S9. 1软件中的IML模块进行多元数据模拟,数据分布 类型为1E态分布，样本含量设泄为30(),相处系数设定为().5。© 1994-2012 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 实用预防医学 2011 年 12 月

11、 笫 18 卷 第 12 期 Practical PreventiveMedidna Dec. 201 L Vol 18. No. 122249© 1994-2012 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 225()实用預防医学 2011 年 12 月 第 18 卷 第 12 期 Practioil Preventive Medidiu% Dec. 2011. Vol 1&No. 12图l设定的真模型proc csilis <lala= <nrr 1 cor

12、r met hod = nil alk路径系数误羞方差bs、terxi0. 580. 07& 87Q 620.078. 900.56().07& 21Q 720.079.650.520. 077. 81U 680.079.51x40. 490. (J77.43(1 W0. (H9. Mx50. 560. ()6& 86(I 580. 078. 930. 680. 0710.02a 550.077. 36x70. 560. ()6& MQ 560. ()6& 76七0. 560. 07& IXa 730. (K9.47X90. 3X0. ()65.

13、 96(1 X)0. ()610.76X 1(1a 430. ()66i 73(1 W0. (H10.60X 110. «0. (WK 89a w0. (KK42x 120. 500.()6& IX(1 550. ()69. 23*130. 540. 06& 59(1 560. ()6K. 91XI40.430. 07a 25a si0. (K10.58x 150.470. ()67. 38ft 620. ()69. 77f|2 0.01，0.(»-0.1()1. («f|3ft (Z0. (»a M1. (X)£ft 13A0

14、. (»1. 561. (»2 SS运算程序和结果2. 1 SAS运算程序lin«|s xl= al f 1+ el,x2=12fl +e2.x3=<3fl +e3,x4=fl+e4.x5 =a5fl+*5.x6=f2+e6.x7=a7f2+el.x8=屬f2+r8.x9=0f2+e9.xl0=a 1()f2+elO.xl 1=allf3+ell.xl2=a!2f3+el2.x!3=a!3f3+e!3.xl4=al4f3+el4.xl5=a!5f3+el5;t(l fl- f3：=3*1./*设定因子方差固定为1el - el5= Vel VM5;<n

15、v fl 12= efl 2,/设定协方差农/fl f3= cfl3,f2 f3=訂23;xdfKMKRM SHA(；HNNHCHWtfl<3.0< 0.0S< 0. 10> 0.90> 0. 90> 0. 9()真模孙计算结果66.2V870.040.(X)0.961. 161.00表2 SAS- CALIS过程计算出的部分拟合指数run;quit；2.2 SAS输出结果 该模型数据点的个数为15x16*2 = 120,自由度为120- 33= 87,输出结果主要包括参数估计值、拟 介指数和修正指数等，反映模型拟介情况的统仃29个。表1S.S- CAL I

16、S过程计算出的參数估计值注广示因子n与（2的相关系数"示仃与心的相关系數示（2 与（3的相关系数由表1可以看出.15个显在变量的路径系数均在0.5附近 掘荡,其I值均大于2.具有统计学意义;3个因子间的相关系数 不具仃统计学意义。由表2可见.所计算的拟合指数均在可接受范围内1叫提 示拟合效果较好。3 LISREL运算程序和结果3I LISREL运算程序DA Nl= 15 （）= 300 M A= CMLAx 1 x2 x3 x4 x5 x6 x7 x8 x9 xlO x 11 x 12x!3 x!4 x!51994-2012 China Academic Journal Electr

17、onic Publishing House. All rights reserved, 实用预防医学 2011 年 12 月 第 18 卷 第 12 期 Pradiral PreventiveM edicine； Dec. 201 L Vol 18. No. 122251CM FU协方差矩阵MO NX= 15 NK= 3 LX= FU,F1 PH= ST TD= DE FKLKfl f2 f3PA LX5( 1 0 0)5(0 1 0)5(0 0 1)PI)OU M E= GL AL3.2 LISREL输出结果 LI SR EL作为SEM分析的一个左业 软件.输出了包含SAS CALIS的全部

18、结果，且相同指标的计 算完全一致但拟介指数的输出比SAS- CAIJS更为丰富所 涉及的拟合效果统计量共有34个.此外,LISREL还给出了含 仃路径系数的路径图(见图2),这便得分析结果更加血观形彖。图2 L1SK1X输出的路径图4小结SEM既可研究显在变量,又可研究潜在变量;不但能研究 变量间的直接作用，还可研究变量间的间接作用；容许自变量 及因变量同时介仃测晁谋差；可构建潜在变量间的关系.并验 证这种结构关系是否介理正是由于SEM的这些强大优势使 英在页学领域内得到越來越广泛的应用2口然rfU； SEM自 身理论的复杂性决定了在实际应用中会面临着很多问题如模 型的构建、评价、修正和筹价模

19、型等，需要结合数据特点和专业 知识采用恰当的参数估计方法进行分析.而在模塑的分析(尤 其是模盘修正)时,选择基于编程语言的软件如SAS和LISREL 比点击式操作的软件更具侑系统性和便利性.SAS和LISKEL在采用相同矩阵和同-种参数估计方法进 行SEM的运篦时.输出结果墓本一致，计算的相同参数和拟介 指数的结果完全相同在模型识别、模型评价、模空修正方面具 右相同的功效。LISREL作为SEM的专用软件，在输出结果方 面更加I富.不但拟合指数出比SAS- CA L1S多,ifij且还能 提供较为直观形彖的含仃路径系数的路径图.然而，从程序编 制过程考虑.SAS- CAI.IS语句中SEM模型

20、的构建采用路径图 方程的形式,更加直观明了，故更易被具有计算机编程基础或 若&业统计分析人员所掌握；而LISREL则通过关键词和系数 矩阵等形式，IL语法结构和计算机常用編程语言仃-定差异. 需花费较K时间和将力才能较好地运用.因此.应用者可按照 自身&业背呆和对两个软件使用的熟练程度灵活选择两种软 件。本文仅以较为简小的验证性模型探讨了 SAS和LISREL 在SEM运算中的应用，在较为复杂模型中的运算特征的差异 还有待于进一步研究。参考文献11|郝元涛方枳乾.结构方程模空及其在医学中的应用研究JI中国 医院统计.2()03. 10(4):240- 244| 2| Mine.

21、 K. B. Latent variable path ai)al>Kis i> clinical it? search: A beg liner s tour guide( J|. Journal of Clinical Psychokigy, 1991, 47( 4) : 471 -4S4| 3| A nckrMM) J C. (jerbin 1) * St nirtural <%|ual i(4> nuxleling in pract ice: A review and recommended two- stq> appoachJ. Psychologica

22、l Bii- Iriin 199& 103:411- 423.|4|曲波郭海强任继萍，等.结构方程模型及其应用J中国卫生统 计.2(X)5. 22( 6): 405- 407.5侯杰泰温忠麟成孑姐结构方程模型及其应用"北京：教育 科学出版社,2()03.|6|方敏孙影.结构方程模童应用的儿个问题|J中国E生统计. 2(X)6. 23( 2): 184- 187.|7|黄仙红"沈毅.结构方程模型在医学生心理健康彩响因索分析中的 应用J中国临床心理学杂志 2(X)6. 14( 1):52- 54.8| llu L* Brnllcr 1*M . CuloiT criteria for (il in<lict> in <x)vari