发布时间 : 星期六 文章Mplus6.0软件的介绍与应用 - 图文更新完毕开始阅读92f0a0e10740be1e640e9ad0
虫垦卫生箕过垫!!生!!旦筮垫鲞箜!塑?929??计算机应用?Mplus6.0软件的介绍与应用+李丽霞1郜艳晖№周舒冬1Mplus软件是BengtMuth6n和LindaMuth6n等研制的一款非常具有吸引力的统计分析软件,从1998年推出1.0版本以来发展非常迅速,2010年4月推出了6.0版本,主要由base模块和add—on模块组成,add—on模块包括:MixtureAdd—On、MultilevelAdd.On和CombinationAdd—On¨3。该软件可以分析横断面资料、纵向资料、单水平数据、多水平数据,可观测变量可以为连续、删失、二分类、有序分类变量、无序分类变量、或者几种变量类型的综合;叮以拟合解释性因子分析、证实性因子分析、通径分析、结构方程模型等许多潜变量模型。希望缩小理论研究与实际应用的差距是研发该软件的初衷,该软件非常灵活,简单易学,可以使研究者很快地掌握潜变量模型的分析方法。如果分析的模型比较简单(因变量最多为6个,自变量最多2个,水平数最多不超过2),可以在Muth6n&Muth6nWebsite下载免费的Mplusdemo版本,否则可以根据个人的需要定购。Mplus软件的特色:(1)可以构建可观测变量为二分类、有序多分类的潜变量模型;(2)除了可以拟合经典的连续型潜变量模型外,当潜变量为分类变量时,可以构建分类潜变量模型;(3)即使使用FIML(fullin—formationmaximumlikelihood)法处理潜变量模型数据中的缺失值,仍可以输出修正指数(modificationin—dex);(4)拟合多水平证实性因子分析、多水平结构方程模型等潜变量模型。(5)Mplus提供了贝叶斯分析方法,方便完成MonteCarlo模拟研究。运行Mplus软件,进入输入窗口(编辑)界面,在此窗口写Mplus命令,然后保存该程序,最后在Mplus菜单下点击RunMplus运行程序。Mplus中常用的文件格式有三种:(1)在编辑窗口编写Mplus程序读取需要分析的数据,指定模型,保存为木.inp格式的文件;(2)提交程序(RunMplus),结果呈现在输出窗口,结果文件为术.out格式;(3)软件可以直接读取的数据文件为木.dat的格式。软件输入窗口的Mplus和Graph菜单为研究者建立模型、绘制图形提供了方便,+基金项目:国家自然科学基金资助(30972553)1.广东药学院公共卫生学院卫生统计学教研室;广东省分子流行病学重点实验室(510006)2.山西医科大学公共卫生学院卫生统计学教研室△通讯作者:郜艳晖,E—mail:gao—yanhui@163.toni万方数据张敏1张丕德1张岩波2Mplus包括了基于对话框的后处理图形模块,可直观呈现观测数据和分析结果。Mplus软件只可以读取ASCII/Text数据文件,也有人将数据存成Excel文件,然后另存为逗号分隔的*.CVS形式供Mplus软件读取。该软件不能直接读取Stata,SAS,SPSS软件建立的数据集,需要先转换成t.dat格式。基本命令介绍Mplus软件中有十个常用的命令,每个命令都有一些选择项,要求所有的命令在新的一行开始,后边为冒号,例如:“title:”,此时字体会变蓝;不同命令(子命令)间用分号隔开,命令文件中编码字符不能超过90列。字母大小写可以区别变量的名称,例如sayl、SAYl、Say、sAy不是同一个变量。以“If'开始的语句为注释性语句。下面介绍常用的命令。1.TITLE:为程序指定一个标题,它将出现在输出文件中的每一页,且没有长度限制。2.DATA:(必须语句)指定要分析的数据集的位置、输入数据的格式、类型。数据格式可以是固定格式或自由格式,可以读取tab、空格、逗号分隔的文本;数据类型可以为原始数据或者相关矩阵、协方差矩阵(type=covariance)。数据集中最多可以有500个变量。例如:data:file=mydata.dat;type=individual;3.VARIABLE:(必须语句)指定变量的名称、需分析的变量、变量的类型、生成潜在类别变量及定义组别变量等。names子命令为变量命名,注意变量的顺序一定要同萁他软件的数据文件中变量的顺序相同,变量的长度不能超过8个字符;usevariables选择要分析的变量,categorical、nomi—nal、censored等指定变量的类型,missing为缺失值指定字符,其他常用的子命令有idvariable、grouping、cluster等。例如:names=xl-x3yl—y3zl—z3;usevariables=x1-x3y1一y3;categoricalareulu2u3;!定义ulu2u3为分类变量classes=C(3);!定义潜在类别missing=all(一999)!定义所有变量的缺失值为——999?930?missing=xl—y3(1-999)zl-z3(?);!定义变量x1一y3的缺失值为1和一999,变量z1.z3的缺失值为(?)可以使用define命令生成新的变量,许多运算符和函数可以使用,例如:+、一、术、/、丰术、log、exp、sqrt等,例如:variable:names=idsexxl-x3yl—y3zl—z3;usevar=xl-x3new:define:new=log(z1)丰y2;4.ANALYSIS:指定分析的类型、参数估计方法、模型的参数化方法及算法等技术细节。type子命令指定分析的类型,主要有四种:gener-al,efa,mixture,twolevel;estimator子命令指定参数估计的方法,常用的估计方法有:ml/mlm/mlmv/mlr/mlf/muml/wls/wlsm/wlsmv等。5.MODEL:一般的语句格式为VariableRELATIONSHIPVariable;经常用到的relationship有BY、ON、WITH。(1)latent—variableBYvariables,BY定义潜变量(measuredby),例如:flBYxl—x3;(2)variablesONvariables,ON定义回归关系(re—gressedon),左边的变量为因变量,右边的为自变量,例如:ylONxl-x2;(3)variablesWITH/PWITHvariables,wITH定义变量间的相关关系(correlatedwith),例如:x1WITHx2;在model命令中常用到的表达形式有:Variables!定义变量的方差例如:X1;X2;Y1;[Variables]!定义变量的均值、截距例如:[X1X2Y1];水自由估计参数、设置初始值例如:[fl水];!自由估计因子f1的均值flBYxl冰1;!自由估计变量x1的载荷,StartingValue=1@固定某参数的取值为常数例如:fl@1;!限定因子f1的方差为lxlwithx2@0;!限定变量x1、x2间协方差为0有时需对模型中某些参数进行相等的限制,可以通过在括号中加相同的标签实现。例如:xl(e);x2(e);!xlandx2的方差相等f2byu1u2u3(1);!限制112、u3因子载荷相等xlWITHyl(COV);x2WITHy2(COV);!限制x1,y1和x2,y2的协方差相等6.Output:控制输出文件中的内容,包括模型拟合统计量、参数估计和标准误等。子命令sampstat要求输出样本统计量;standardized输出参数估计的标准化解;Mod(#)输出修正指数,}}指最小的卡方值;tech#命万方数据ChineseJournalofHeal山Statistics,Dec2012,V01.29。No,6令也非常有用。例如,Output:sampstatstandardizedmod(3.86)techltech3其他命令如montecarlo,savedata,plot等,研究者可以根据需要选择使用。基本应用介绍我们通过一个具体的实例介绍Mplus软件在潜变量分析中的用法¨o。实例:1977年Wheaton等学者报道一份资料是对美国Illinois地区932人1966~1971年的纵向调查结果。研究目的是要通过对研究对象四年中有关社会心理等变量的态度测量来确定精神错乱因子测量的可靠性和稳定性。在这个例子中有如下6个观察变量Y,-Y。,和x,、x:,它们分别表示:Y。:1967年时的异常程度(生命无价值感);Y::1967年时的软弱程度;Y,:1971年时的异常程度(生命无价值感);Y。:1971年时的软弱程度;X,:受教育情况;X::当地Duncan社会经济指数。假设这六个显变量中,异常程度与软弱程度是测量“精神错乱因子”的指标,而受教育情况与Duncan社会经济指数是测量“社会经济状况因子”的指标,则此分析包含二个隐变量:社会经济状况因子F.,1967年的精神错乱因子F:,1971年的精神错乱因子F,。F。影响F:和F,;另外,F:也影响F,。结合专业理论可以做出路径图,见图1。甲甲甲甲{}i}图1精神错乱因子测量可靠性的结构方程模型路径图Mplus软件程序:TITLE:Wheatoneta1.Example1:FullSEMDATA:HLEIS”d:\精神错乱.dat”;VARIABLE:NAMESAREXlX2YlY2Y3Y4:USEVARIABLESAREX1一X2Y1一Y4:ANALYSIS:TYPE=general:MODEL:F1BYX1X2;F2BYY1Y2:生国卫生堕进!!!!生!!旦筮!!鲞筮!塑F3BYY3Y4;F2ONF1;F3ONF1F2;OUTPUT:standardizedsampstatmodindices(4);表1是模型拟合情况主要结果。结果显示:z2=76.184,P<0.05,RMSEA=0.112,提示模型拟合实际数据不是很好,所构建的模型需要修正。表2是软件给出的模型修正指数(modelmodificationindices,MI),修正指数测量了当单个固定参数或约束参数被释放为自由参数时新拟合模型时所引起的z2值的减少量,为研究者修订模型提供有力帮助。表2包括MI、未标准化的期望的参数改变值(expectedparame—terchange,EPC)、标准化的期望的参数改变值。从表中可以看到,观测变量Y1和Y3的残差协方差的修正指数最大,MI=62.104,标准化的期望参数改变值StdYX可以进行比较,最大的相关系数为0.529,提示释放此参数将可能导致模型拟合程度的很大提高。另外,在对模型修正时必须同时结合专业知识考虑是否有实际意义,在本例中,Y1与Y3为在1967年和1971年两个时间点用同一测量工具分别测量异常程度;Y2与Y4为在1967年和1971年两个时间点用同一测量工具分别测量软弱程度,可以考虑增加观测变量Yl与Y3的残差协方差及变量Y2与Y4的残差协方差。在Mplus程序的model语句中增加语句:Y1WITHY3和Y2WITHY4即可。表1Mplus输出结果:模型拟合情况项目数值Chi。SquareTestofModelFitValue76.184DegreesofFreedom6p,Value0.0000Chi。SquareTestofModelFitfortheBaselineModelValue2149.256DegreesofFreedom15P.Value0.0000CFL/TLICFl0.967TLl0.918LoglikelihoodH0Value一13119.546H1Value一13081.454InformationCriteriaNumberofFreeParameters21Akaike(AIC)26281.092Bayesian(BIC)26382.676Sample-SizeAdjustedBIC26315?982(n¥=(n+2)/24)RMSEA(RootMeanSquareErrorOfApproximation)Estimate0.11290PercentC.I.0.0900.135ProbabilityRMSEA<=0.050.000SRMR(StandardizedRootMeanSquareResidual)万方数据表3是修正后模型拟合情况的主要结果:全模型拟合的卡方检验显示P=0.0982,没有统计学意义,RMSEA=0.032,小于推荐的0.06,AIC、BIC、sBIC等反映模型拟合情况的指标也都有一定程度的减少,表明修改的模型拟合的比较好。软件同时给出未标准化和标准化的参数估计值结果,此处仅给出标准化的参数估计值结果,详见表4。结果显示:潜变量F1、F2、F3的因子载荷均为正值,P<0.05,有统计学意义;3个潜变量结构系数,F1与F2为一0.628,提示经济状况好,精神错乱因子得分低。Fl对F3的结构系数为一0.215,F2对F3的结构系数为0.578;观测变量Yl与Y3,Y2与Y4的残差协方差分别为0.353、0.164,均有统计学意义,提示在最初构建的模型中假设它们互相独立是不合适的。RMSEA的90%的可信上限为0.065,提示该模型还有进一步改善的空间,读者可以结合专业知识及修正指数等对模型进一步修改,基本的思路与上面的过程相似。表2Mplus输出结果:模型的修正指数表3修正后模型的输出结果:模型拟合情况Chi—SquareTestofModelFitValue7.826DegreesofFreedom4P.Value0.0982CFL/TLICFl0.998TLI0,993LoglikelihoodH0Valtie一13085.367H1ValHe一13081.454InformationCriteriaNumberofFreeParameters23Akaike(AIC)26216.734Bayesian(BIC)26327.993Sample-SizeAdjustedBIC26254.947(n}=(n4-2)/24)RMSEA(RootMeanSquareErrorOfApproximation)Estimate0.03290PercentC.I.O.Ooo0,065ProbabilityRMSEA<=.050.782SRMR(StandardizedRootMeanSquareResidual)ValHe(下转封三)生围里生丝盐211兰生!!旦筮!!鲞筮!塑(上接第931页)表4Mplus软件的标准化参数估计值结果EstimateS.E.EsL/S.ETwo-TaitedP.ValueEstimateS.巳EsL/S.ETwo.TailedP-ValueF1BYInterceptsX10.7890.02927.5290.000Xl0.9560.04024.1750.000X20.6790.02823.8910.000X210.0880.23642.7560.000F2BYY10.9920.04024.7970.o()oY1o.785o.02432。3270.OooY21.0160.04025.1890.000Y20.8240.02433.7750.000Y31.0030.04024.9720.oDOF3BYY40.9730.04024.4680.0。10Y30.8150.02532.3640.oooVariancesY40.8060.02631.2200.000F1I.0000.000999.000999.000F2ONResidualVariancesF1—0.6280.033—19.141O.000X10.3770.0458.3430.000F3ON)(20.5390.03913.99t0.000F1一O.2150.05l一4.195O.O()oY10.3830.03810.0430.000F20.5780.04612.513O.OooY20.3210.0407.9970.000Y1WITHY30.3360.0418.1800.000Y30.3530.0507.0660.000Y40.3510.0428.4250.000Y2W丌WF20.6060.04114.70l0。000Y40.1640.0662.5050.012F30.41640.03313.8720.000目前分析潜变量模型的软件有很多,例如:EQS、参考文献Lisrel、Amos等,每个软件都有自己的优缺点,Mplus1.张岩波.潜变量分析。北京:高等教育出版社,2009.软件中许多缺省设置需要研究者关注。初学者可以在2.LindaK.Muth6n,BengtO.Muth6n.Mplususer’sguide.Sixthedition.Los软件主页:WWW.statmodel.corn下载使用手册,视频课Angeles,2010.3.饶克勤主编.卫生统计方法与应用进展(第二卷).北京:人民卫生出程等进行学习,网站提供了丰富的学习资料。版社,2008.(上接第934页)所述,在选择统计分析方法时,可考虑单变量统计分析和多元方差分析相结合,以取得更客观、准确、合理的结论。讨论参考文献通常在对临床路径实施效果各指标如住院天数、住院费用1.郭祖超主编.医学统计学.北京:人民军医出版社,1999,187_190.等进行评价时,多采用单变量的方差分析。这种分析方法能很2.陈峰编著,医用多元统计分析方法,北京:中国统计出版社,2000,9?好地对各指标进行组间比较,具有广泛的应用性,然尔其仅能22.对多指标进行单独的分析,缺乏对结果的综合评价;另外,当各3.李金平,陈群,王裔欣.Hotellingr检验及多元方差分析在前列腺尿指标问存在密切相关时,用单变量方法分析易产生结果类同的道直肠超声测量中的应用.中国卫生统计,2004,21(6):168—171.结论,且明显地增大犯I型错误的风险。Hotellingr检验具有4.谭瀛,蒋知俭,郭晓伟.Hotellingr检验与U检验、f检验之间的关系.概括和全面考虑的特点,能克服上述单变量分析的缺点。综上中国卫生统计,2001,17(1):11—13.(上接第936页)3.Cutler.DavidM.:andRichardJ.Zechhauser.2000.“TheAnatomyofHealthInsurance.”In:AnthonyJ.CulyermidJosephP.Newhouse,参考文献eds..HandbookofHealthEconomics,VolumeI.Amsterdam:Elsevi-el,563_643.1.唐林君,王腾.运用系统聚类法与综合指数法综合评价临床科室工作4.杜方冬。孙振球,饶克勤.我国医院信息化发展水平的评价.中国卫生效益.中国卫生统计,2011,28(2):195_196.统计,2010,27(1):35—39.2.汪丽娟,李士雪.医院绩效评价指标体系研究.卫生软科学,2007,21(1):17—19.万方数据Mplus6.0软件的介绍与应用
作者:
作者单位:刊名:英文刊名:年,卷(期):
李丽霞, 郜艳晖, 周舒冬, 张敏, 张丕德, 张岩波
李丽霞,郜艳晖,周舒冬,张敏,张丕德(广东药学院公共卫生学院卫生统计学教研室;广东省分子流行病学重点实验室,510006), 张岩波(山西医科大学公共卫生学院卫生统计学教研室)中国卫生统计
Chinese Journal of Health Statistics2012,29(6)
参考文献(3条)
1.张岩波 潜变量分析 2009
2.Linda K.Muthén;Bengt O.Muthén Mplus user's guide 20103.饶克勤 卫生统计方法与应用进展 2008
引用本文格式:李丽霞.郜艳晖.周舒冬.张敏.张丕德.张岩波 Mplus6.0软件的介绍与应用[期刊论文]-中国卫生统计 2012(6)