Strukturní modelování

Strukturní modelování neboli modelování pomocí strukturálních rovnic (anglicky Structural equation modeling, SEM) je rodina matematických modelů, počítačových algoritmů a statistických metod, které na základě statistických dat odhadují velikosti a kvalitu vazeb mezi měřenými (manifestními) a předpokládanými neměřenými (latentními) proměnnými.[1] SEM zahrnuje řadu technik, například konfirmační faktorovou analýzu, konfirmační kompozitní analýzu, pěšinkovou analýzu, parciální nejmenší čtverce a modelování latentního růstu.[2] Modely SEM často obsahují model měření, který definuje latentní proměnné pomocí jedné nebo více pozorovaných proměnných, a strukturální model, který předpokládá vztahy mezi latentními proměnnými.[1][3] Velikost vazeb mezi konstrukty modelu strukturální rovnice lze odhadnout buď pomocí nezávislých regresních rovnic, nebo simultánně, jak to umožňují moderní softwary, jako je LISREL.[4]

Příklad modelu strukturální rovnice. Latentní proměnné jsou nakresleny jako kruhy. Manifestní nebo měřené proměnné jsou zobrazeny jako čtverce. Rezidua a rozptyly jsou nakresleny jako dvojité šipky do objektu. Všimněte si latentní proměnné Inteligence fixované na rozptyl 1, aby model dostal konkrétní měřítko.

Strukturní modelování se používá zejména v sociologii, psychologii a dalších sociálních vědách. První metodu pěšinkové analýzy navrhl biolog Sewall Wright již roku 1918.[5] Moderní podoba vznikla až s rozvojem počítačů v 60. a 70. letech 20. století. Strukturní modelováníse vyvíjelo ve třech hlavních směrech: (1) soustavy regresních rovnic, zkoumané hlavně Cowlesovou komisí; (2) iterativní algoritmy maximální věrohodnosti pro pěšinkovou analýzu vyvinuté hlavně Karlem Gustavem Jöreskogem ve Službě pedagogického testování a pak na univerzitě v Uppsale; a (3) algoritmy iterativní kanonické korelace pro pěšinkovou analýzu, rovněž vyvinuté na univerzitě v Uppsale Hermannem Woldem.[6]

Existuje několik softwarových balíčků pro SEM. LISREL byl první takový software, původně vydaný v 70. letech. K dispozici je také několik balíčků programovací jazyk R. Balíček OpenMx R poskytuje vylepšenou verzi aplikace Mx. Je vhodné vždy uvádět, který softwarový balíček a v jaké verzi se pro analýzu SEM použil, protože mají různé vlastnosti a mohou používat mírně odlišné metody k aplikaci podobně pojmenovaných technik.[7]