구조방정식 모형의 특징

◆ 구조방정식 모형: 실험연구가 어렵거나 가능하지 않은 상황에서 변수간의 인과관계에 관한 추론을 용이하게 해주는 다변량 분석기법

◆ 회귀분석이 각각의 사례가 갖는 실제 관찰값과 회귀방정식에 의해 예측되는 값의 차이를 최대로 작게 하는 하나의 직선을 찾는 분석방법이라면 구조방정식은 각각의 사례로 부터 구해진 표본공분산행렬과 모집단의 특성을 나타내는 모집단 공분산행렬간의 차이를 최대로 작게 하는데 초점을 맞춘 분석방법임

◆ 구조방정식모형의 장점

1. 여러개의 측정변수(measured variable)를 이용해 추출한 공통변량을 변수(잠재변수)로 사용하므로 그 변수의 측정오차(measurment error)를 통제할 수 있다. 즉, 구조방정식 모형을 적용해서 추정한 값은 측정오차를 고려할 수 있기에 단지 측정변수만을 바탕으로 한 모형보다 더 신뢰할만 함. 

2. 매개변수의 사용이 용이. 매개변수는 그 특성상 모형에서 독립변수와 종속변수의 역할을 동시에 해야 하는데, 회귀분석의 경우 한변수는 하나의 역할만을 해야하므로 매개변수가 하나이상인 경우 매개변수의 도입 및 평가가 쉽지 않음. 회귀분석대신 경로분석을 할 경우 매개변수를 쉽게 다룰수 있지만 경로 분석에서는 잠재변수가 아닌 측정변수가 사용되기 때문에 측정오차를 제대로 통제할 수 없음

3. 이론 모형에 대한 통계적 평가가 가능함. 연구자는 개발한 이론 모형이 실제자료에 얼마나 잘 부합하는지를 평가하여 이를 바탕으로 그 모형을 타당한 모형으로 받아들이거나 수정할 수 있음.

 

◆ 구조방정식의 주요 개념

1. 잠재변수(latent variable)
1) 이론적, 추상적 개면으로 직접적인 관측이 불가능한 변수
ex) 관계유지성향, 커뮤니케이션능력, 자기효능감
2) 잠재변수는 요인분석에서 요인(factor)에 해당된다고 할수 있음
3) 잠재변수는 직접적으로 관찰되거나 측정되어지지 않으며 간접적인 방법으로 관찰되거나 측정됨 
ex. 관계유지성향: 친한 사람들과 자주만나는 빈도를 통해 관찰될 수 있음. 전화나 문자 메세지 보내는 빈도로 관찰 가능
4) 잠재변수 측정시 중요한것: 잠재변수가 어떻게 정의되는가임. 

 

2. 측정변수 

1) 직접적으로 관측이 가능한 변수
ex) 학점, 길이, 무게 등
2) 측정변수는 잠재변수를 간접적으로 측정하는데 사용할 수 있음. 잠재변수의 측정을 위해서 측정도구 사용

 

3. 외생변수와 내생변수

1) 외생변수(exogenous variable): 모형내에서 다른 변수들에 의해 설명되지 않는 변수, 모형의 다른 요인들에 의해 영향을 받는 것
2) 내생변수(endogenous variable): 모형내에서 다른 변수들에 의해서 설명되는 변수.
3) 외생변수를 독립변수로 내생변수를 종속변수로 오인하시 쉽지만 서로 다른 개념. 구조방정식모형에서는 화살표를 주기만 하는 변수는 외생변수, 화살표를 받는 변수는 내생변수임  
4) 구조방정식 모형에서 모든 내생변수에는 반드시 오차변인이 포함되어야 함. 

 

4. 오차

내생변수는 다른 변수에 의해 설명되는 변수임. 아무리 많은 변수를 이용해서 하나의 내생변수를 설명해도 완벽하게 설명하기는 불가능함. 내생변수의 변량중 설명되지 않는 나머지 오차에 해당됨. 따라서 모든 내생변수에 대해 오차를 설정해 주어야함.
1) 측정오차:각 측정변수는 잠재변수에 으해 설명이 되지만 완벽하게 설명되지 않으므로 설명되지 않는 나머지가 측정오차
2) 설명오차: 내생변수가 다른 변수에 의해 설명되지만 완벽히 설명되지 않으므로 설명되지 않는 나머지가 설명오차
-> 측정오차는 측정 변수에 붙어 있는 것. 설명오차는 잠재변수에 붙어 있는것

 

5. 미지수(parameter)

추정하고자 하는 값. 자유미지수(free parameter)와 고정 미지수(fixed parameter)가 있음.
cf) 독립변수가 하나인 단순회귀 분석에서는 절편과 기울기(회귀계수), 독립변수의 변량이 미지수가 됨
1) 고정미지수: 잠재변수에 척도를 부여해주기 위해 잠재변수의 변량을 특정한 값으로 고정하거나 측정변수중 하나를 선택하여 그 측정변수가 가지는 요인 적재치를 특정한 값으로 고정한 값
2) 자유미지수: 모형에서 자유롭게 추정되는 미지수
-> 구조방정식 모형에서는 연구자는 적은수의 미지수를 사용해 가장 좋은 모형 적합도를 얻기 원함

6. 자유도( degree of freedom)
1) 모형이 간단한 정도. 정해진 수의 변수를 이용해 모형을 만들 때, 모형의 자유도가 클 수록 모형은 더 간단함.
2) 구조방정식 모형에서 모형의 적합도를 평가할때 자유도를 고려해야 함. 자유도가 큰 모형(추정경로계수의 숫자가 더 적은 모형)이 더 나음

7. 측정모형과 구조모형
구조방정식모형은 독립적이면서도 밀접하게 연관된 측정모형과 구조모형으로 구성됨

1) 측정모형: 하나의 잠재변수에 여러개의 측정변수로 구성된 모형. 잠재변수와 측정변수간의 관계를 알아보는 모형. 잠재변수와 측정변수간의 관계를 알아보는 모형으로 확인적 요인분석이 이에 해당됨
2) 구조모형: 여러개의 측정모형으로 구성된 모형. 측정변수간의 관계뿐만아니라 잠재변수간의 관계 또한 알아보는 모형임

 

출처: 김주환 외(2011). 구조방정식으로 논문쓰기