李久亮

一、引言

結(jié)構(gòu)方程模型（Structural Equation M odeling，簡稱SEM）是一種線性統(tǒng)計(jì)建模技術(shù)，最早出現(xiàn)于1921 年W right 發(fā)表的一篇論文。其應(yīng)用始見于上世紀(jì)60 年代后期，90 年代初得到廣泛應(yīng)用。SEM在生物、教育、經(jīng)濟(jì)、醫(yī)學(xué)、心理學(xué)和社會(huì)學(xué)等領(lǐng)域應(yīng)用甚廣，而在應(yīng)用語言學(xué)研究領(lǐng)域還不多見。在國內(nèi)，馬廣惠、文秋芳于1999年在《外語教學(xué)與研究》中首次發(fā)表了一篇基于SEM的學(xué)術(shù)論文[1]，從而開創(chuàng)了我國外語教育研究領(lǐng)域的先河。在此之后，SEM逐漸被我國應(yīng)用語言學(xué)界理解并接受，有關(guān)SEM的著作和研究相繼出版。鑒于到目前為止，尚無一篇文章對(duì)國內(nèi)此類研究進(jìn)行專門、全面的回顧，筆者決定對(duì)近10年來發(fā)表在國內(nèi)學(xué)術(shù)期刊的有關(guān)SEM的研究作一簡要回顧與總結(jié)。

二、結(jié)構(gòu)方程模型簡介

結(jié)構(gòu)方程模型是一種實(shí)證分析模型，通過尋找變量間的關(guān)系，來驗(yàn)證可能存在的某種內(nèi)在結(jié)構(gòu)關(guān)系或模型的假設(shè)是否合理，以及所建模型是否正確。如果模型存在問題，還可以幫助研究者進(jìn)行調(diào)整與修改。從技術(shù)層面來看，SEM并非單指某一種特定的統(tǒng)計(jì)方法，而是一套用以分析協(xié)方差結(jié)構(gòu)的多項(xiàng)技術(shù)的整合。SEM有時(shí)以協(xié)方差結(jié)構(gòu)分析（covariance structure analysis）、協(xié)方差結(jié)構(gòu)模型（covariance structure modeling）等不同的名詞存在，有時(shí)則單指因子分析模式的分析，以驗(yàn)證性因子分析（CFA）來稱呼之；有時(shí)，研究者雖然以SEM的分析軟件來執(zhí)行傳統(tǒng)的路徑分析，進(jìn)行因果建模（causal modeling）的探究，但不使用SEM的名義，事實(shí)上這也是SEM的重要應(yīng)用之一。

SEM兼具驗(yàn)證性因子分析（Confirmatory factor analysis，簡稱CFA）和路徑分析（Path analysis）二者的特性，且具有二者不可比擬的優(yōu)勢(shì)：路徑分析檢驗(yàn)觀測(cè)變量之間的因果關(guān)系，驗(yàn)證性因子分析檢驗(yàn)觀測(cè)變量與潛在構(gòu)念之間的因果關(guān)系，而結(jié)構(gòu)方程建模檢驗(yàn)觀測(cè)變量與潛在構(gòu)念之間及多個(gè)潛在構(gòu)念內(nèi)部的因果關(guān)系。因此，有學(xué)者認(rèn)為結(jié)構(gòu)方程建模是驗(yàn)證性因子分析、路徑分析及多元回歸分析的總和。

SEM分析最重要的一個(gè)特性，是它必須建立在一定的理論基礎(chǔ)之上，也就是說，SEM是一個(gè)用以檢證某一先期提出的理論模型（priori theoretical model）的適切性的一種統(tǒng)計(jì)技術(shù)。這也是SEM被視為是一種驗(yàn)證性（con firm atory）而非探索性（exp loratory）統(tǒng)計(jì)方法的主要原因。在SEM的分析過程中，從變量內(nèi)容的界定、變量關(guān)系的假設(shè)、參數(shù)的設(shè)定、模型的安排與修正，一直到應(yīng)用分析軟件來進(jìn)行估計(jì)，其間的每一個(gè)步驟都必須要有清楚的理論概念或邏輯推理作為依據(jù)。從統(tǒng)計(jì)的原理來看，SEM也必須同時(shí)符合多項(xiàng)傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)分析的基本假設(shè)（例如線性關(guān)系、常態(tài)性）以及SEM分析軟件所特有的假設(shè)要件，否則所獲得的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)無法采信。

目前有多種商業(yè)軟件可以用于執(zhí)行結(jié)構(gòu)方程模型，其中使用較為普遍的有Bentler (1995)和Bentler 和 Wu (1995)開發(fā)的EQS(Equations)，J?reskog和S?rbom（1993） 開 發(fā) 的LISREL 8-SIMPLIS，AMOS（Arbuckle于1995年開發(fā)）和LISCOMP (M uthén于1987年開發(fā))。其他的SEM應(yīng)用軟件還包括M x， SAS PROC CALIS以及STATISTICA-SEPATH (Schumacker and Lom ax，1996)。這些統(tǒng)計(jì)軟件各有其優(yōu)劣與特色，但AMOS更適合廣大外語教育研究者，主要有以下幾個(gè)理由：AMOS軟件為SPSS家族系列之一，二者數(shù)據(jù)文件完全可以互通；AMOS軟件中的Graphics繪圖區(qū)完全以圖像按鈕為工具，各種SEM理論模型圖的繪制均以圖形對(duì)象表示，基本參數(shù)的設(shè)定，AMOS均有默認(rèn)值，使用者只要熟悉工具箱圖像按鈕的使用，即可快速繪制各種假設(shè)模型圖；三是AMOS輸出的報(bào)表數(shù)據(jù)對(duì)使用者而言，解讀較為簡易[2]。

有關(guān)結(jié)構(gòu)方程模型的特性及軟件應(yīng)用，前人已經(jīng)做了詳細(xì)介紹，這里不再贅述。關(guān)于SEM建模步驟，請(qǐng)參閱韓寶成[3]，有關(guān)LISREL軟件應(yīng)用，請(qǐng)參閱王立非、鮑貴[4]，有關(guān)AMOS軟件應(yīng)用，請(qǐng)參閱雷蕾[5]。

三、國內(nèi)應(yīng)用語言學(xué)界基于結(jié)構(gòu)方程模型研究回顧

（一）研究概況

通過在中國知網(wǎng)進(jìn)行信息檢索，發(fā)現(xiàn)到目前為止，國內(nèi)主要的應(yīng)用語言學(xué)研究學(xué)術(shù)期刊中共有20篇文章采用了結(jié)構(gòu)方程模型（見表1）。從表中我們可以看出我國應(yīng)用語言學(xué)界對(duì)SEM的總體使用情況。第一篇應(yīng)用此項(xiàng)分析方法的文章出現(xiàn)在20世紀(jì)90年代[1]。新千年之后，結(jié)構(gòu)方程模型的應(yīng)用出現(xiàn)了較為快速的增長，陸續(xù)發(fā)表了19篇相關(guān)論文。

按照出版時(shí)間的先后來看，在我國桂詩春[6]是第一位采用驗(yàn)證性因子分析方法的人。他根據(jù)中國學(xué)習(xí)者語料庫對(duì)中國學(xué)習(xí)者英語失誤分析提出一個(gè)認(rèn)知模型，把失誤分為三個(gè)層面：在單詞層面上的詞匯感知失誤、在詞際層面上詞匯語法失誤和在句子層面上的句法失誤，使用驗(yàn)證性因子分析來檢驗(yàn)。文章指出語言遷移在中國學(xué)習(xí)者寫作中發(fā)生重要影響。學(xué)習(xí)者有兩個(gè)語言系統(tǒng)（一個(gè)比較完整，一個(gè)較不完整）可供驅(qū)使。用哪一個(gè)系統(tǒng)取決于寫作任務(wù)和完成任務(wù)的確切程度。

而最早綜合使用結(jié)構(gòu)方程模型的則是吳紅云和劉潤清[7]。作者通過使用結(jié)構(gòu)方程模型對(duì)調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析以及對(duì)前期因子分析推導(dǎo)出的“二語寫作元認(rèn)知的理論框架”進(jìn)行驗(yàn)證和修改，發(fā)現(xiàn)元認(rèn)知由元認(rèn)知主體評(píng)估、元認(rèn)知策略和元認(rèn)知任務(wù)評(píng)估三大要素構(gòu)成。其中，元認(rèn)知主體評(píng)估和元認(rèn)知策略對(duì)寫作成績有直接和重要的影響，而元認(rèn)知任務(wù)評(píng)估通過主體評(píng)估對(duì)寫作成績產(chǎn)生間接影響。

（二）研究類型

在這20篇文章當(dāng)中，有6篇屬于方法引介類的綜述性文章[8][9][10]。應(yīng)該說近些年結(jié)構(gòu)方程模型使用出現(xiàn)較快增長，和學(xué)者們的大力推介密不可分。通過以上綜述性文章，我們也可以看出我國應(yīng)用語言學(xué)界對(duì)結(jié)構(gòu)方程模型理解與應(yīng)用的軌跡。LISREL是國際上開發(fā)較早、應(yīng)用廣泛的SEM應(yīng)用軟件，而我國第一篇綜述性文章（王立非、鮑貴，2003）就向讀者介紹了LISREL統(tǒng)計(jì)學(xué)原理、操作系統(tǒng)和路徑分析模型。指出線性結(jié)構(gòu)方程模型是一種從變量間或變量群間的協(xié)方差結(jié)構(gòu)出發(fā)，研究和確認(rèn)因果關(guān)系的分析方法。文章評(píng)述了我國應(yīng)用語言學(xué)研究者運(yùn)用該方法開展的英語寫作和英語學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)等方面的實(shí)證研究。而在當(dāng)時(shí)出版的學(xué)術(shù)論文當(dāng)中，僅有兩篇采用結(jié)構(gòu)方程模型[1][11]，且只涉及路徑分析。第一篇系統(tǒng)介紹結(jié)構(gòu)方程模型的文章在2006年出現(xiàn)在《外語教學(xué)與研究》，由韓寶成撰稿。該篇文章對(duì)結(jié)構(gòu)方程模型的原理及建模步驟進(jìn)行了詳細(xì)描述，并指出了這項(xiàng)技術(shù)在語言測(cè)試研究領(lǐng)域的應(yīng)用前景。

表1 國內(nèi)基于SEM的應(yīng)用語言學(xué)研究論文匯總（1999－2010）

這兩篇文章的一個(gè)共同點(diǎn)都是以LISREL軟件為例介紹如何應(yīng)用結(jié)構(gòu)方程模型開展研究，而在它們出版前后所發(fā)表的相關(guān)研究也都是以LISREL為分析工具的。這有一部分原因是LISREL開發(fā)的較早，有一種先入為主的影響，所以大家習(xí)慣上愿意接受并使用它。但AMOS其實(shí)更適合絕大多數(shù)沒有計(jì)算機(jī)編程基礎(chǔ)的應(yīng)用語言學(xué)研究者，它無須復(fù)雜的程序語句，只要畫出模型，讀入數(shù)據(jù)，就可執(zhí)行分析工作。雷蕾[5]和彭劍娥[9]在她們的文章里就向讀者介紹了AMOS軟件，雷蕾更是詳細(xì)說明了該軟件的操作步驟。從表1可以看出，2006年以后至2010年的有關(guān)結(jié)構(gòu)方程模型的研究幾乎全部采用了AMOS軟件，僅有一個(gè)例外[12]。許宏晨回顧了近十年來國內(nèi)外學(xué)術(shù)期刊中以SEM為研究技術(shù)的應(yīng)用語言學(xué)文章，詳細(xì)說明了國內(nèi)外學(xué)者采用這一研究方法的顯著差異。從內(nèi)容上看，國外學(xué)者常用這一技術(shù)進(jìn)行縱向、驗(yàn)證性的全面研究；我國學(xué)者多用它進(jìn)行橫向、探索性的專題研究。從形式上看，國外學(xué)者對(duì)待SEM統(tǒng)計(jì)指標(biāo)比較寬松，模型呈現(xiàn)比較詳細(xì)，軟件使用比較多元；國內(nèi)學(xué)者對(duì)待SEM統(tǒng)計(jì)指標(biāo)比較謹(jǐn)慎，模型呈現(xiàn)形式簡潔，軟件使用比較單一[10]。

通過對(duì)所收集的文章進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，我國利用SEM開展的實(shí)證性研究集中在二語習(xí)得和語言測(cè)試領(lǐng)域。在所收集的20篇文章當(dāng)中，不考慮上述6篇綜述類的，有10篇屬于二語習(xí)得研究[1][6][7][11][13][14][15][16][17][18]，有4篇屬于語言測(cè)試領(lǐng)域的研究[12][19][20][21]。10篇二語習(xí)得研究圍繞兩大課題，一是有關(guān)學(xué)習(xí)者語言知識(shí)和技能等認(rèn)知方面的研究[1][6][7][17][18]；另一個(gè)是有關(guān)學(xué)習(xí)者動(dòng)機(jī)和態(tài)度等情感因素方面的研究[11][13][14][15][16]。

（三）案例介紹

案例1

從表1可以看出，我國外語研究人員將結(jié)構(gòu)方程模型主要應(yīng)用到寫作研究之上。有關(guān)此類文章有8篇之多，其中利用語料庫開展學(xué)習(xí)者寫作失誤分析的1篇[6]。研究寫作策略的有2篇[7][8]。研究寫作水平影響因素的有3篇[1][13][17]。研究寫作構(gòu)念效度的有2篇[9][21]。下面我們以修旭東和肖德法的文章為例，對(duì)基于結(jié)構(gòu)方程模型的英語寫作研究作一簡單介紹。

作者對(duì)三所高校的463名大學(xué)四年級(jí)學(xué)生進(jìn)行了問卷和測(cè)試調(diào)查，目的是了解英語寫作策略、英語專業(yè)八級(jí)寫作認(rèn)知過程及成績之間的關(guān)系。利用LISREL軟件建立結(jié)構(gòu)方程模型。根據(jù)結(jié)構(gòu)方程模型理論和寫作策略、寫作認(rèn)知過程的研究結(jié)果，把“寫作學(xué)習(xí)策略”和“寫作過程應(yīng)用策略”作為外生潛在變量（exogenous latent variables），把八級(jí)寫作子過程作為內(nèi)生潛在變量（endogenous latent variables）（見模型中間部分）。與此相對(duì)應(yīng)，問卷A中的題項(xiàng)作為觀測(cè)變量是外生標(biāo)識(shí)（exogenous indicators），問卷B中的題項(xiàng)作為觀測(cè)變量是內(nèi)生標(biāo)識(shí)（endogenous indicators）（見模型左右兩側(cè)）。

該模型的評(píng)價(jià)指標(biāo)比較理想：卡方值（1980.29）與自由度（1906）之比為1.039，遠(yuǎn)低于最大值2.0；置信度檢驗(yàn)P值為0.11533，遠(yuǎn)大于0.05，即不能拒絕近似誤差均方根（RM SEA）小于0.05時(shí)的假設(shè)；RMSEA為0.009，不僅遠(yuǎn)小于0.05，更遠(yuǎn)小于最大值0.08。其它擬合指數(shù)為：NNFI =1.02，CFI=1.00，GFI=0.88， AGFI=0.87。綜合上述評(píng)價(jià)指標(biāo)，該模型擬合度較高[18]。

案例2

就目前我國學(xué)者的結(jié)構(gòu)方程模型軟件應(yīng)用情況來看，主要采用的是LISREL和AMOS，使用EQS的僅有一例（鄒申、彭康洲、 孔文，2009）。此項(xiàng)研究屬于典型的語言測(cè)試領(lǐng)域內(nèi)的構(gòu)念效度驗(yàn)證，作者在鄒申（2007）等人研究的基礎(chǔ)上，通過以下三種方法對(duì)該部分題目進(jìn)行效度驗(yàn)證：(1)分析人文知識(shí)題的內(nèi)容關(guān)聯(lián)性和代表性；(2)采用結(jié)構(gòu)方程軟件EQS 6.1對(duì)人文知識(shí)題作驗(yàn)證性因子分析；(3)借助BILOG-MG 3.0軟件，采用項(xiàng)目反應(yīng)理論的三參數(shù)模型對(duì)2004年出版的《高等英語專業(yè)八級(jí)考試大綱》增加的人文知識(shí)題作項(xiàng)目分析。驗(yàn)證性因子分析旨在驗(yàn)證考試題目的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是否與理論假設(shè)的模型擬合，這是效度驗(yàn)證的必要條件。作者根據(jù)擬合指標(biāo)來比較，最終選擇擬合指標(biāo)最好的模型。表2列出了人文知識(shí)項(xiàng)目各種模型的擬合指標(biāo)。

表2 人文知識(shí)項(xiàng)目各種模型的擬合指標(biāo)比較

從表2可以看出，一階三因子模型的各項(xiàng)擬合指標(biāo)優(yōu)越于一階單因子模型。雖然二階單因子模型的擬合指標(biāo)與一階三因子模型一樣，但是它能表明三個(gè)因子同屬于一個(gè)共同的潛在因子：人文知識(shí)，故使模型更加簡練（見圖1），同時(shí)，各因子能夠組成一個(gè)高階因子，則表明各因子之間的相關(guān)系數(shù)也很理想。所以，比較各模型的相關(guān)指標(biāo)后，作者認(rèn)為二階單因子模型是揭示人文知識(shí)項(xiàng)目構(gòu)念的最佳選擇。

四、結(jié)語

在我國，從1999年應(yīng)用語言學(xué)界出現(xiàn)第一篇基于結(jié)構(gòu)方程模型的論文起至今，這一研究路徑經(jīng)歷了大約10年的發(fā)展。通過對(duì)這一階段研究的回顧，可以看出我國學(xué)者對(duì)這一統(tǒng)計(jì)手段的理解在不斷進(jìn)步，理論認(rèn)識(shí)逐步升華，軟件應(yīng)用日趨成熟，研究視野逐步開闊。研究范式經(jīng)歷了從簡單到綜合的發(fā)展歷程，從最初的路徑分析，到驗(yàn)證性因子分析，再到結(jié)構(gòu)方程模型的綜合應(yīng)用。然而，10年間總共出現(xiàn)14篇相關(guān)實(shí)證研究，可以說是鳳毛麟角。從研究范圍來看，目前僅限于二語習(xí)得和語言測(cè)試，有待進(jìn)一步拓寬。從研究類型來看，我國學(xué)者多用它進(jìn)行橫向、探索性的專題研究。從已發(fā)表的論文來看，對(duì)相關(guān)統(tǒng)計(jì)知識(shí)及原理的理解似乎有待進(jìn)一步提高。Kunnan[22]325指出，“主要問題是語言測(cè)試研究者如何能夠最有效地應(yīng)用結(jié)構(gòu)方程模型”。應(yīng)該承認(rèn)，我們?cè)谠擃I(lǐng)域的研究水平與國外存在差距（參閱許宏晨，2009）。Kunnan曾經(jīng)為SEM在語言測(cè)試研究中的應(yīng)用指出了幾個(gè)有前景的發(fā)展方向，在這里介紹給讀者，希望能有所啟示。首先是對(duì)應(yīng)試行為的因子結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入研究與探索；其次是對(duì)應(yīng)試者特征和應(yīng)試行為之間的關(guān)系假設(shè)進(jìn)行檢驗(yàn)；第三是采用多層面分析方法對(duì)考試成績進(jìn)行構(gòu)念效度驗(yàn)證；第四是對(duì)前述三點(diǎn)的拓展，即基于個(gè)體特征（例如性別、年齡、種族、母語、語言障礙等）開展多樣本分析并對(duì)應(yīng)試數(shù)據(jù)進(jìn)行深入研究；第五是對(duì)應(yīng)試者答題時(shí)的心理過程進(jìn)行研究；最后是通過縱向研究方法，對(duì)個(gè)體能力的成長進(jìn)行分析。

作為回歸分析和因素分析的拓展，SEM 的優(yōu)點(diǎn)在于能夠運(yùn)用多重指標(biāo)對(duì)研究問題進(jìn)行全面評(píng)估并考慮測(cè)量誤差，使研究者對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有更深入的了解，成為理論發(fā)展的重要工具。鑒于此，須做好結(jié)構(gòu)方程模型在我國應(yīng)用語言學(xué)界的應(yīng)用和推廣，充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，以提高研究者開展實(shí)證研究的水平、效率和質(zhì)量。

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