【Stata專欄】使用 Monte Carlo 模擬計(jì)算功效，第 5 部分：結(jié)構(gòu)方程模型

時(shí)間：2022-06-06作者：北京友萬(wàn)信息科技有限公司瀏覽：313

導(dǎo)讀

在**篇系列文章中，我們向您展示了如何使用 Monte Carlo 模擬計(jì)算 t 檢驗(yàn)的功效，如何將您的模擬集成到 Stata 的 power 命令中，以及如何對(duì)線性和邏輯回歸模型以及多層次模型進(jìn)行此操作。這篇文章，我們將向您展示如何使用模擬來(lái)估計(jì)結(jié)構(gòu)方程模型 (SEM) 的功效。

我們的目標(biāo)是編寫(xiě)一個(gè)程序，計(jì)算給定 SEM 在不同樣本大小下的功率。我們將遵循與前兩篇文章相同的一般程序，但我們模擬數(shù)據(jù)的方式略有不同。我們將從給定的協(xié)方差矩陣中同時(shí)模擬所有變量，而不是單獨(dú)模擬*模型的每個(gè)變量。如果您的 SEM 具有均值結(jié)構(gòu)，例如組內(nèi)分析或增長(zhǎng)曲線分析，則每個(gè)變量的均值也可用于模擬數(shù)據(jù)。

有三種方法可以獲得協(xié)方差矩陣來(lái)模擬SEM數(shù)據(jù)：

1. 使用發(fā)表在論文或其他來(lái)源中的協(xié)方差矩陣。

2. 使用網(wǎng)狀作用模型 (RAM) 使用預(yù)期參數(shù)估計(jì)推導(dǎo)出模型隱含的協(xié)方差矩陣。

3. 在 Stata 中對(duì)您自己的試點(diǎn)研究數(shù)據(jù)或其他數(shù)據(jù)源執(zhí)行 sem 分析后，提取模型隱含的協(xié)方差矩陣。

RAM 方法將在本文末尾演示。下面將演示使用 sem 命令后提取模型隱含的協(xié)方差的過(guò)程。無(wú)論您選擇哪種方法來(lái)獲取協(xié)方差矩陣以進(jìn)行模擬，我們過(guò)程的其余部分都將與前兩篇文章中的相同。我們將通過(guò)以下步驟進(jìn)行：

1.獲取或推導(dǎo)與備選假設(shè)下的假設(shè)模型相對(duì)應(yīng)的協(xié)方差矩陣(和均值，如果適用)。

2.模擬單個(gè)數(shù)據(jù)集并擬合模型。

3.編寫(xiě)一個(gè)程序來(lái)創(chuàng)建數(shù)據(jù)集，擬合模型并使用 simulate 來(lái)測(cè)試程序。

4.編寫(xiě)一個(gè)名為 power_cmd_simsem 的程序，允許您使用 power 運(yùn)行模擬。

5.可選項(xiàng):編寫(xiě)一個(gè)名為 power_cmd_simsem_init 的程序，以便您可以查看模型在不同樣本大小下模型的收斂速度。

我們正在計(jì)劃一項(xiàng)新的研究來(lái)評(píng)估年齡和性別對(duì)健康的相互影響。我們可以使用 NHANES 數(shù)據(jù)集獲得一個(gè)合理的協(xié)方差矩陣，從中我們可以模擬新數(shù)據(jù)。我們將健康定義為通過(guò)測(cè)量收縮壓（bpsystol）、舒張壓（bpdiast）、血清膽固醇（tcresult）和血清甘油三酯（tgresult）的潛在變量。具體來(lái)說(shuō)，我們希望擬合以下模型:

圖1：假設(shè)模型的路徑圖

第 1 步：獲取或?qū)С雠c假設(shè)模型相對(duì)應(yīng)的協(xié)方差矩陣（和均值，如果適用）

我們將使用模型隱含的協(xié)方差矩陣將上述模型擬合到 NHANES 數(shù)據(jù)。首先，我們需要加載數(shù)據(jù)集，創(chuàng)建交互變量，然后擬合我們的模型。




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第 2 步：假設(shè)備擇假設(shè)模擬單個(gè)數(shù)據(jù)集，并擬合模型

接下來(lái)，我們使用 draworm 命令從協(xié)方差矩陣（和均值）創(chuàng)建一個(gè)模擬數(shù)據(jù)集。drawnorm 基于樣本大小、均值和協(xié)方差模擬一個(gè)變量或一組變量。在這里，我們將使用 200 個(gè)樣本量。




第 3 步：編寫(xiě)一個(gè)程序來(lái)創(chuàng)建數(shù)據(jù)集，擬合模型并使用 simulate 來(lái)測(cè)試程序

接下來(lái)讓我們編寫(xiě)一個(gè)程序，在備擇假設(shè)下創(chuàng)建數(shù)據(jù)集，擬合 sem 模型，測(cè)試感興趣的原假設(shè)，并使用 simulate 運(yùn)行程序的多次迭代。該程序與我們?cè)谥暗奈恼轮芯帉?xiě)的程序之間的主要區(qū)別是，該程序需要接受矩陣作為輸入?yún)?shù)。這可能有點(diǎn)棘手。我們需要做的是將輸入類(lèi)型*為字符串而不是矩陣。然后在程序中，我們將根據(jù)矩陣的名稱定義矩陣，將其作為字符串傳遞給程序，即mat C = `cov'。后，我們可以使用這些矩陣用drawnorm模擬我們的數(shù)據(jù)，擬合我們的模型，并檢驗(yàn)原假設(shè)。我們還在 sem 命令**添加了捕獲，以在模型不收斂的情況下捕獲錯(cuò)誤。下面的代碼塊包含此程序的語(yǔ)法，稱為simsem。




第 4 步：編寫(xiě)一個(gè)名為 power_cmd_simsem 的程序，允許您使用 power 運(yùn)行模擬

如果我們只對(duì)一組特定的假設(shè)感興趣，我們可以停止模擬。但是編寫(xiě)一個(gè)名為 power_cmd_simsem 的附加程序很容易，它允許我們使用 Stata 的 power 命令為一系列樣本大小創(chuàng)建表格和圖表。我們只需要像在 simsem 命令中那樣包含輸入語(yǔ)法，使用 simsem 命令進(jìn)行模擬，然后返回結(jié)果。




第 5 步：可選項(xiàng):編寫(xiě)一個(gè)名為 power_cmd_simsem_init 的程序，以便您可以查看模型在不同樣本大小下模型的收斂速度

收斂通常是 SEM 模擬中的一個(gè)問(wèn)題。如果您的模型在較小的樣本量下難以收斂，則在功率輸出表中添加convergence rate 列可能會(huì)很有用。








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• 詞條

  詞條說(shuō)明

• 【軟件較新】GAMS 42.5.0版本較新啦！

  42.5.0 次要版本我們要感謝所有問(wèn)題并提出改進(jìn)此版本建議的用戶。我們要特別感謝 Jason Hayes 和 Scott McDonald。GAMS SystemGAMS Connect●修復(fù)了投影代理在空符號(hào)上失敗的問(wèn)題。Installer●修復(fù)了 Windows 安裝程序阻止使用系統(tǒng)帳戶成功安裝的問(wèn)題（例如，使用 SCCM 時(shí)）。SolversPATH and PATHNLP●新庫(kù) 5.0.

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