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R语言lavaan结构方程模型在生态学研究中的应用介绍及要点回顾

已有 492 次阅读 2024-4-7 13:42 |个人分类:生态|系统分类:科研笔记

除了一般的线性回归外,SEM可以用于探究:测量不变性(Measurement invariance)、多组模型(Multiple group modelling)、潜在增长模型(Latent growth modeling)、非线性混合模型(Nonlinear mixed-effects model)、多层模型(Hierarchical/multilevel models、混合模型(Mixture model)、多方多质(Multi-method multi-trait models)等等。其中最常见有两种情形,一种是验证问卷的结构,也即验证性因素分析(confirmatory factor analysis,CFA)。这种情景下,一个概念或者特质包括多个题目,我们的目标是这些题目是否拟合我们所假设的结构,也即测量模型。第二种情况是,同步进行分数合成和回归分析。我们需要知道任何测量都是有误差的,心理学和教育学测量更是如此。这种情况下,我们通常收集了很多个维度的数据,我们对于维度间的关系存在合理假设,例如中介作用或者路径分析等,这时候就需要在CFA和回归相结合(测量模型+结构模型),也就是SEM大显神通的时候。

结构方程模型(Sructural Equation Modeling,SEM)是分析系统内变量间的相互关系的利器,可通过图形化方式清晰展示系统中多变量因果关系网,具有强大的数据分析功能和广泛的适用性,是近年来生态、进化、环境、地学、医学、社会、经济等众多领域应用十分广泛的统计方法。在R语言结构方程程序包中,lavaan具有简洁的语法结构、成熟模型构建和调整过程和稳定可靠的结果等特点,使其不亚于收费商业软件,是最受欢迎的结构方程模型程序包之一。

基于R语言lavaan程序包,通过理论讲解和实际操作相结合的方式,由浅入深地系统介绍结构方程模型的建立、拟合、评估、筛选和结果展示的全过程。我们筛选大量经典案例,这些案例来自Nature、Ecology、Ecological Applications、Journal of Ecology、Oikos及Ecography等主流期刊,具有很大的参考和借鉴价值。训练内容包括R语言入门、结构方程模型原理简介、lavaan包简介及应用案例、潜变量分析、复合变量分析、非线性/非正态/缺失数据、分类变量、分组数据、嵌套/分层/多水平数据、重复测量和时间数据、空间数据及非递归模型。

R/Rstudio简介及入门

1) R及Rstudio介绍:背景、软件及程序包安装、基本设置等

2) R语言基本操作,包括向量、矩阵、数据框及数据列表等生成和数据提取等

3) R语言数据文件读取、整理(清洗)、结果存储等(含tidverse)

4) R语言基础绘图(含ggplot):基本绘图、排版、发表质量绘图输出存储

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 结构方程模型(SEM)介绍

 1) SEM的定义、生态学领域应用及历史回顾

2) SEM的基本结构

3) SEM的估计方法

4) SEM的路径规则

5) SEM路径参数的含义

6) SEM分析样本量及模型可识别规则

7) SEM构建基本流程

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lavaan包讲解及应用案例

1) 结构方程模型在生态学研究中的应用介绍及要点回顾

2) lavaan简介、语法及结构方程模型分析入门

3) lavaan结构方程模型构建应用案例

(1)问题提出、元模型构建

(2)模型构建及模型估计

(3)模型调整:路径删减和增加原则

(4)模型评估:最优模型筛选

(5)结果表达

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lavaan潜变量分析

1) 潜变量的定义、优势及应用背景分析

2) 潜变量分析lavaan实现基本原理

3) 案例1:单潜变量模型构建

4) 案例2:多个潜变量模型构建

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lavaan复合变量(composite)分析

1) 复合变量的定义及在生态学领域应用情景分析

2) 复合变量分析lavaan实现途径

3) 案例1:单复合变量构建

4) 案例2:多复合变量构建

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lavaan处理非线性/非正态/缺失数据

1) 非线性数据:外生变量及内生变量非线性关系

2) 变量间交互作用关系分析

3) 非正态数据vs非正态变量分析

4) 缺失数据处理方法

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lavaan分类变量分析

1) 分类变量介绍

2) 外生变量为分类变量分析

3) 内生变量为分类变量分析

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lavaan分组数据(multigroup)分析

1) 分组数据vs分类变量vs交互作用

2) 数据分组分析实现途径

3) 二分组及多分组模型分析及结果表达

包含潜变量模型分组分析

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lavaan嵌套/分层/多水平数据分析

1) 嵌套/多水平/分层数据概述

2) 嵌套/多水平/分层数据结构结方程模型实现途径:lavaan vs lavaan.survey

3) 均衡和不均衡结构嵌套/多水平/分层数据结构方程实例

嵌套/多水平/分层数据潜变量模型

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lavaan重复测量和时间数据分析

1) 时间重复测量数据特点简介

2) 时间/重复测量数据的交叉滞后模型(Autoregressive Cross-Lagged Model)

3) 时间/重复测量数据的生长曲线模型(Growth Curve Model)

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lavaan空间自相关数据分析

1) 数据空间自相关概述

2) lavaan处理空间自相关数据基本原理

3) lavaan处理空间自相关问题实例

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lavaan非递归模型分析

1) 递归模型与非递归模型区别

2) lavaan非递归模型分析注意事项及实现途径

3) lavaan非递归模型案例讲解

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