85, p<. 001 学年とテスト: r =. 94, p<. 001 身長とテスト: r =. 80, p<. 001 このデータを用いて実際にAmosで分析を行い,パス図で偏相関係数を表現すると,下の図のようになる。 ここで 偏相関係数(ry1. 2)は,身長(X1)とテスト(Y)に影響を及ぼす学年(X2)では説明できない,誤差(E1, E2)間の相関に相当 する。 誤差間の相関は,SPSSで偏相関係数を算出した場合と同じ,.
26、0. 20、0. 40です。 勝数への影響度が最も強いのは稽古量、次に体重、食事量が続きます。 ・非標準化解の解釈 稽古量と食事量のデータは「多い」「普通」「少ない」の3段階です。稽古量が1段階増えると勝数は5. 73勝増える、食事量が1段階増えると2. 83勝増えることを意味しています。 体重から勝数への係数は0. 31で、食事量が一定であるならば、体重が1kg増えると勝数は0. 31勝増えることを示しています。 ・直接効果と間接効果 食事量から勝数へのパスは2経路あります。 「食事量→勝数」の 直接パス と、「食事量→体重→勝数」の体重を経由する 間接パス です。 直接パスは、体重を経由しない、つまり、体重が一定であるとき、食事量が1段階増えたときの勝数は2. 83勝増えることを意味しています。これを 直接効果 といいます。 間接パスについてみてみます。 食事量から体重への係数は9. 56で、食事量が1段階増えると体重は9. 56kg増えることを示しています。 食事量が1段階増加したときの体重を経由する勝数への効果は 9. 統計学入門−第7章. 56×0. 31=2. 96 と推定できます。これを食事量から勝数への 間接効果 といいます。 この解析から、食事量から勝数への 総合効果 は 直接効果+間接効果=総合効果 で計算できます。 2. 83+2. 96=5. 79 となります。 この式より、食事量の勝数への総合効果は、食事量を1段階増やすと、平均的に見て5. 79勝、増えることが分かります。 ・外生変数と内生変数 パス図のモデルの中で、どこからも影響を受けていない変数のことを 外生変数 といいます。他の変数から一度でも影響を受けている変数のことを 内生変数 といいます。 下記パス図において、食事量は外生変数(灰色)、体重、稽古量、勝数は内生変数(ピンク色)です。 内生変数は矢印で結ばれた変数以外の影響も受けており、その要因を誤差変動として円で示します。したがって、内生変数には必ず円(誤差変動)が付きますが、パス図を描くときは省略しても構いません 適合度指標 パス図における矢印は仮説に基づいて引きますが、仮説が明確でなくても矢印は適当に引くことができます。したがって、引いた矢印の妥当性を調べなければなりません。そこで登場するのがモデルの適合度指標です。 パス係数と相関係数は密接な関係がり、適合度は両者の整合性や近さを把握するためのものです。具体的には、パス係数を掛けあわせ加算して求めた理論的な相関係数と実際の相関係数との近さ(適合度)を計ります。近さを指標で表した値が適合度指標です。 良く使われる適合度の指標は、 GFI 、 AGFI 、 RMSEA 、 カイ2乗値 です。 GFIは重回帰分析における決定係数( R 2 )、AGFIは自由度修正済み決定係数をイメージしてください。GFI、AGFIともに0~1の間の値で、0.
1が構造方程式の例。 (2) 階層的重回帰分析 表6. 1. 1 のデータに年齢を付け加えたものが表7. 1のようになったとします。 この場合、年齢がTCとTGに影響し、さらにTCとTGを通して間接的に重症度に影響することは大いに考えられます。 つまり年齢がTCとTGの原因であり、さらにTCとTGが重症度の原因であるという2段階の因果関係があることになります。 このような場合は図7. 2のようなパス図を描くことができます。 表7. 1 高脂血症患者の 年齢とTCとTG 患者No. 年齢 TC TG 重症度 1 50 220 110 0 2 45 230 150 1 3 48 240 150 2 4 41 240 250 1 5 50 250 200 3 6 42 260 150 3 7 54 260 250 2 8 51 260 290 1 9 60 270 250 4 10 47 280 290 4 図7. 2のパス係数は次のようにして求めます。 まず最初に年齢を説明変数にしTCを目的変数にした単回帰分析と、年齢を説明変数にしTGを目的変数にした単回帰分析を行います。 そしてその標準偏回帰係数を年齢とTC、年齢とTGのパス係数にします。 ちなみに単回帰分析の標準偏回帰係数は単相関係数と一致するため、この場合のパス係数は標準偏回帰係数であると同時に相関係数でもあります。 次にTCとTGを説明変数にし、重症度を目的変数にした重回帰分析を行います。 これは 第2節 で計算した重回帰分析であり、パス係数は図7. 1と同じになります。 表7. 1のデータについてこれらの計算を行うと次のような結果になります。 ○説明変数x:年齢 目的変数y:TCとした単回帰分析 単回帰式: 標準偏回帰係数=単相関係数=0. 321 ○説明変数x:年齢 目的変数y:TGとした単回帰分析 標準偏回帰係数=単相関係数=0. 280 ○説明変数x 1 :TC、x 2 :TG 目的変数y:重症度とした重回帰分析 重回帰式: TCの標準偏回帰係数=1. 重回帰分析 パス図の書き方. 239 TGの標準偏回帰係数=-0. 549 重寄与率:R 2 =0. 814(81. 4%) 重相関係数:R=0. 902 残差寄与率の平方根: このように、因果関係の組み合わせに応じて重回帰分析(または単回帰分析)をいくつかの段階に分けて適用する手法を 階層的重回帰分析(hierarchical multiple regression analysis) といいます。 因果関係が図7.
770,AGFI=. 518,RMSEA=. 128,AIC=35. 092 PLSモデル PLSモデルは,4段階(以上)の因果連鎖のうち2段階目と3段階目に潜在変数を仮定するモデルである。 第8回(2) ,分析例1のデータを用いて,「知的能力」と「対人関係能力」という潜在変数を仮定したPLSモデルを構成すると次のようになる。 適合度は…GFI=. 937,AGFI=. 781,RMSEA=. 000,AIC=33. 570 多重指標モデル 多重指標モデルは,PLSモデルにおける片方の観測変数と潜在変数のパスを逆転した形で表現される。この授業でも出てきたように,潜在変数間の因果関係を表現する際によく見られるモデルである。 また [9] で扱った確認的因子分析は,多重指標モデルの潜在変数間の因果関係を共変(相関)関係に置き換えたものといえる。 適合度は…GFI=.
9以上なら矢印の引き方が妥当、良いモデル(理論的相関係数と実際の相関係数が近いモデル)といえます。 GFI≧AGFIという関係があります。GFIに比べてAGFIが著しく低下する場合は、あまり好ましいモデルといえません。 RMSEAはGFIの逆で0. 1未満なら良いモデルといえます。 これらの基準は絶対的なものでなく、GFIが0. 9を下回ってもモデルを採択する場合があります。GFIは、色々な矢印でパス図を描き、この中でGFIが最大となるモデルを採択するときに有効です。 カイ2乗値は0以上の値です。値が小さいほど良いモデルです。カイ2乗値を用いて、母集団においてパス図が適用できるかを検定することができます。p値が0. 05以上は母集団においてパス図は適用できると判断します。 例題1のパス図の適合度指標を示します。 GFI>0. 9、RMSEA<0. 1より、矢印の引き方は妥当で因果関係を的確に表している良いモデルといえます。カイ2乗値は0. 重 回帰 分析 パスト教. 83でカイ2乗検定を行うとp値>0. 05となり、このモデルは母集団において適用できるといえます。 ※留意点 カイ2乗検定の帰無仮説と対立仮説は次となります。 ・帰無仮説 項目間の相関係数とパス係数を掛け合わせて求められる理論的相関係数は同じ ・対立仮説 項目間の相関係数とパス係数を掛け合わせて求められる理論的相関係数は異なる p 値≧0. 05だと、帰無仮説は棄却できず、対立仮説を採択できません。したがって p 値が0. 5以上だと実際の相関係数と理論的な相関係数は異なるといえない、すなわち同じと判断します。
統計学入門−第7章 7. 4 パス解析 (1) パス図 重回帰分析の結果を解釈する時、図7. 4. 1のような パス図(path diagram) を描くと便利です。 パス図では四角形で囲まれたものは変数を表し、変数と変数を結ぶ単方向の矢印「→」は原因と結果という因果関係があることを表し、双方向の矢印「←→」はお互いに影響を及ぼし合っている相関関係を表します。 そして矢印の近くに書かれた数字を パス係数 といい、因果関係の場合は標準偏回帰係数を、相関関係の場合は相関係数を記載します。 回帰誤差は四角形で囲まず、目的変数と単方向の矢印で結びます。 そして回帰誤差のパス係数として残差寄与率の平方根つまり を記載します。 図7. 1は 第2節 で計算した重回帰分析結果をパス図で表現したものです。 このパス図から重症度の大部分はTCとTGに基づいて評価していて、その際、TGよりもTCの方をより重要と考えていること、そしてTCとTGの間には強い相関関係があることがわかります。 パス図は次のようなルールに従って描きます。 ○直接観測された変数を 観測変数 といい、四角形で囲む。 例:臨床検査値、アンケート項目等 ○直接観測されない仮定上の変数を 潜在変数 といい、丸または楕円で囲む。 例:因子分析の因子等 ○分析対象以外の要因を表す変数を 誤差変数 といい、何も囲まないか丸または楕円で囲む。 例:重回帰分析の回帰誤差等 未知の原因 誤差 ○因果関係を表す時は原因変数から結果変数方向に単方向の矢印を描く。 ○相関関係(共変関係)を表す時は変数と変数の間に双方向の矢印を描く。 ○これらの矢印を パス といい、パスの傍らにパス係数を記載する。 パス係数は因果関係の場合は重回帰分析の標準偏回帰係数または偏回帰係数を用い、相関関係の場合は相関係数または偏相関係数を用いる。 パス係数に有意水準を表す有意記号「*」を付ける時もある。 ○ 外生変数 :モデルの中で一度も他の変数の結果にならない変数、つまり単方向の矢印を一度も受け取らない変数。 図7. 重回帰分析 パス図. 1ではTCとTGが外生変数。 誤差変数は必ず外生変数になる。 ○ 内生変数 :モデルの中で少なくとも一度は他の変数の結果になる変数、つまり単方向の矢印を少なくとも一度は受け取る変数。 図7. 1では重症度が内生変数。 ○ 構造変数 :観測変数と潜在変数の総称 構造変数以外の変数は誤差変数である。 ○ 測定方程式 :共通の原因としての潜在変数が、複数個の観測変数に影響を及ぼしている様子を記述するための方程式。 因子分析における因子が各項目に影響を及ぼしている様子を記述する時などに使用する。 ○ 構造方程式 :因果関係を表現するための方程式。 観測変数が別の観測変数の原因になる、といった関係を記述する時などに使用する。 図7.
573,AGFI=. 402,RMSEA=. 297,AIC=52. 139 [7]探索的因子分析(直交回転) 第8回(2) ,分析例1で行った, 因子分析 (バリマックス回転)のデータを用いて,Amosで分析した結果をパス図として表すと次のようになる。 因子分析では共通因子が測定された変数に影響を及ぼすことを仮定するので,上記の主成分分析のパス図とは矢印の向きが逆(因子から観測された変数に向かう)になる。 第1因子は知性,信頼性,素直さに大きな正の影響を与えており,第2因子は外向性,社交性,積極性に大きな正の影響を及ぼしている。従って第1因子を「知的能力」,第2因子を「対人関係能力」と解釈することができる。 なおAmosで因子分析を行う場合,潜在変数の分散を「1」に固定し,潜在変数から観測変数へのパスのうち1つの係数を「1」に固定して実行する。 適合度は…GFI=. 842,AGFI=. 335,RMSEA=. 共分散構造分析（２/７） :: 株式会社アイスタット｜統計分析研究所. 206,AIC=41. 024 [8]探索的因子分析(斜交回転) 第8回(2) ,分析例1のデータを用いて,Amosで因子分析(斜交回転)を行った結果をパス図として表すと以下のようになる。 斜交回転 の場合,「 因子間に相関を仮定する 」ので,第1因子と第2因子の間に相互の矢印(<->)を入れる。 直交回転 の場合は「 因子間に相関を仮定しない 」ので,相互の矢印はない。 適合度は…GFI=. 936,AGFI=. 666,RMSEA=. 041,AIC=38. 127 [9]確認的因子分析(斜交回転) 第8回で学んだ因子分析の手法は,特別の仮説を設定して分析を行うわけではないので, 探索的因子分析 とよばれる。 その一方で,研究者が立てた因子の仮説を設定し,その仮説に基づくモデルにデータが合致するか否かを検討する手法を 確認的因子分析 (あるいは検証的因子分析)とよぶ。 第8回(2) ,分析例1のデータを用いて,Amosで確認的因子分析を行った結果をパス図に示すと以下のようになる。 先に示した探索的因子分析とは異なり,研究者が設定した仮説の部分のみにパスが引かれている点に注目してほしい。 なお確認的因子分析は,AmosやSASのCALISプロシジャによる共分散構造分析の他に,事前に仮説的因子パターンを設定し,SASのfactorプロシジャで斜交(直交)procrustes回転を用いることでも分析が可能である。 適合度は…GFI=.
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