测量等值性及其应用

测量等值性及其应用中南大学湘雅二医院医学心理研究所博士生导师：姚树桥教授博士生：吴文峰中南大学湘雅二医院医学心理研究所一、测量等值性介绍1.前言2.测量等值性原理3.测量等值性的评定方法中南大学湘雅二医院医学心理研究所1.前言心理学研究的是人的心理现象及其活动规律。不同于物理学对其研究对象可以直接观察和测量，心理学无法对人的心理进行直接的观察与测量，因而心理学在研究人的心理现象时，只能借助于外在的可观测指标去间接的了解人的内在心理（人格特征等），我们将心理学研究中可观测的指标称之为显变量，而与显变量相对应的不可直接观测的变量称之为潜变量。中南大学湘雅二医院医学心理研究所在心理学研究中，一个重要的研究范式是对不同群组的心理现象进行比较，以了解不同群体之间是否具有某种相同或不同的心理。那么，这种比较是否能真实反应人们在心理上的异同呢？这里提几个问题请大家思考：1.不同群组中是否可以用相同的显变量来表征潜变量？2.不同群组中同一显变量对其潜变量的表征程度是否一致？中南大学湘雅二医院医学心理研究所3.同一显变量在不同的群组中是否具有相同的参照点？4.同一显变量在不同的群组中是否具有相同的测量误差？以上四个问题是请大家明确群组间心理比较的一个重要前提——测量等值性。对不同群组心理现象的比较必须以测量等值作为前提，否则，我们很难确定比较的结果是心理现象本身带来的，还是由于测量不等值造成的。中南大学湘雅二医院医学心理研究所2.测量等值性的原理经典心理测量理论是以真分数假设为基础，用公式可表述为：（1（1）公式中X表示观测值，T为真分数，E为随机误差，下标i表示第i个被试，j表示测量的第j个特质，k表示第i个被试在第j个特质上的第k次测量。由公式（1），我们得到经典测验理论另一个假设：（2）中南大学湘雅二医院医学心理研究所公式（2）中表示观测值的变异，表示真分数变异，表示误差变异。由此，我们可以将心理测量中的测量信度定义为：（3）由公式（3）可知，测量信度是真分数变异与观测分数变异的比值。图1是一个简单的心理测量组间比较示意图，表示群组1的心理潜变量，表示群组2的心理潜变量中南大学湘雅二医院医学心理研究所X1和X2是心理潜变量的外显可观测变量，和的变化会引起X1和X2的相应改变。在不考虑测量等值的情况下，若以量表测量为例，X1和X2通常表示量表的总分，此时我们是以量表信度和效度作为量表使用和量表结果可以比较的依据，也即量表信效度达到了心理测量学的标准，即认为量表测量了相应的心理现象，并可以进行测量结果组间的比较。但是，量表在不同群组中的测量并不是如此简单，即使量表在不同的群组中具有相同的信效度，相同的条目在不同群组中也可能具有不同的意义。中南大学湘雅二医院医学心理研究所假设有g和g’两个群组，使用同一量表测量的结果为和，我们要比较量表在两个群组中测量的总分，则必须考虑如图2所示的测量在两个群组中是否等值中南大学湘雅二医院医学心理研究所图2中，和表示心理潜变量，是量表在g组中的观测值，是量表在g’组中的观测值，和是两组中对应于观测值的残差项。由图2，我们可以得到测量等值的检验条件：（1）在g和g’组中，量表具有同样的潜变量与观测指标的对应关系；（2）两组测量中观测指标对潜变量的回归系数相等，即两组对应的因子负荷等值；（3）观测指标到潜变量的回归截距等值中南大学湘雅二医院医学心理研究所（4）两组中对应的残差项相等。中南大学湘雅二医院医学心理研究所3.测量等值性的评定3.1评定的方法对测量等值性的评定方法较为常用的是结构方程模型的多组比较（Confirmatoryfactoranalyses，MGCFA)和项目反应理论(ItemResponseTheory，IRT)。在此，我们主要介绍MGCFA方法。3.2评定的步骤（1）对测量工具的信效度进行初步评价；（2）在不同群组中对测量工具（量表）分别进行结构方程模型的验证性因素分析；中南大学湘雅二医院医学心理研究所（3）建立基于不同群组的同一基线模型（M），对模型进行结构方程的验证分析，确定量表测量是否组间形态等值；（4）在基线模型（M）中，限定不同群组之间对应的因素负荷相等，建立嵌套模型（M1），比较M1和M的拟合指数，确定组间是否因素负荷等值（5）在M1中，设定群组间相应的回归截距相等，建立嵌套模型M2，比较M1和M2的模型拟合指数，确定回归截距是否组间等值；（6）在M2中，设定组间相应的残差项等值，比较中南大学湘雅二医院医学心理研究所M3和M2的拟合指数，确定组间测量残差是否等值以上（2）—（6）依次进行，其中（4）—（6）又依次称之为：弱检验、强检验和严格检验。在满足一定测量等值的条件下，可以进行量表模型结构等值检验，分别为：组间因子结构等值和潜变量均值等值检验。3.3部分等值(PartialInvariance)实际研究中量表常常很难达到完全等值，此时，可以进行部分等值的检验，在上述（3）—（6）步骤中均可以进行部分等值的检验。中南大学湘雅二医院医学心理研究所3.4拟合指数用于评价模型拟合的指数：Χ2/df，CFI，NNFI，SRMR，RMSEA等。评价嵌套模型的指标：ΔΧ2/df，ΔCFI，ΔRMSEA等3.5用于等值性分析的软件可以进行等值性分析的软件包括LISREL、Amos、Mplus、EQS等。中南大学湘雅二医院医学心理研究所二、测量等值性的应用—以儿童抑郁量表的研究为例1.研究量表与被试2.等值性检验的方法与步骤3.等值性的判断指标4.研究结果5.讨论中南大学湘雅二医院医学心理研究所1.研究量表与被试1.1研究量表儿童抑郁量表（Children’sDepressionInventory,CDI)：是当前儿童与青少年抑郁调查中使用最广泛，心理测量学研究最完善的量表，该量表由Kovacs等人1977年根据Beck抑郁量表开发，经多次修订后于1992年出版了量表的使用手册。儿童抑郁量表常用于测量学校儿童群体的抑郁症状，最初主要在西方英语国家中使用，表现出较好的信度和效度。近年来，该量表被翻译成多种语言用于测查非西方国家儿童青少年的抑郁症状，同样也显示了较好的信度和效度。中南大学湘雅二医院医学心理研究所儿童抑郁量表由27个自我报告的题目组成，题目测量的内容包括儿童抑郁的认知、情绪和行为方面的症状，包括快感缺乏、负性情绪、低自尊，低效感和人际关系问题五个维度。量表的每个题目均有三个描述不同抑郁症状程度的选项，分别计为0、1、2。本研究中，由于学校管理层的反对，量表中有关自杀的题目9没有在意大利样本中施测。因而整个等值性分析中我们没有将该题纳入分析中。中南大学湘雅二医院医学心理研究所1.2研究被试中国样本样本包括550名小学二年级和三年级的儿童，其中男285人，女265人。被试分别来自长沙和湘潭的两所城市小学，学校的办学水平和规模在当地均为中等水平。被试的年龄范围为7到10岁(M=7.78，SD=0.62)。二年级学生人为236人,三年级学生人数为314人。中南大学湘雅二医院医学心理研究所意大利样本样本由540名二年级和三年级的小学生组成，其中男生259人，女生244人，另外还有37人没有填写性别。被试来自意大利北部米兰市的11所城市小学，年龄在7到9岁之间（M=7.94，SD=0.62），540名被试中二年级学生人数为213人，三年级学生为290人，另外还有37人没有填写年级信息。中南大学湘雅二医院医学心理研究所2.等值性检验的方法与步骤Step1：分别在中意儿童样本中对CDI的5因素模型进行验证性因素分析；Step2：建立基于中意儿童样本的CDI基线模型，并对模型进行拟合验证；Step3：设定中意儿童相对应的因素负荷等值，进行弱检验。若嵌套模型显著差于基线模型，则进行拉格朗日乘数检验（LagrangeMultiplierTest)，找出组间显著不等值的条目，并逐项设定自由估计，然后检验该模型（部分等值）的拟合情况。中南大学湘雅二医院医学心理研究所Step4：在因子负荷检验等值的基础上，设定组间的回归截距等值，检验模型拟合是否显著差于因子负荷等值模型。若不等值，则重复Step3中的部分等值检验；Step5：在回归截距检验等值的基础上，设定组间的相应残差等值，重复Step4的检验过程Step6：以回归截距检验等值模型为基础，设定组间潜变量均值等值，检验模型拟合是否差于截距等值模型，若不等值，则重复Step3中的部分等值检验。中南大学湘雅二医院医学心理研究所3.等值性的判断指标模型拟合的检验指数：SBΧ2/df5，CFI和NNFI小于0.90，RMSEA小于0.08；嵌套模型的检验指数：ΔSBΧ2/df对应的P0.05；ΔCFI≤0.01；说明：由于儿童抑郁量表的测验分非正态分布，因而使用稳健最大似然估计对结构方程模型进行拟合。中南大学湘雅二医院医学心理研究所4.研究结果以儿童抑郁量表手册的5因素模型为基准，估计中国样本和意大利样本的内部一致性信度系数。中国样本的结果为：儿童抑郁量表总的一致性信度系数0.87，各维度中，快感缺乏0.75，负性情绪0.63，低自尊0.57，低效感0.50，人际关系问题0.40；意大利样本的结果为：儿童抑郁量表总的一致性信度系数0.87，各维度中，快感缺乏0.66，负性情绪0.66，低自尊0.71，低效感0.60，人际关系问题0.56。中南大学湘雅二医院医学心理研究所中南大学湘雅二医院医学心理研究所中南大学湘雅二医院医学心理研究所中南大学湘雅二医院医学心理研究所5.讨论在不等值的因素负荷中，第25题的组间差异非常显著，其原因可能有二，一是量表翻译的原因，因为将英文版的儿童抑郁量表翻译成中文和意大利文版本，难免出现语义理解上的差异；二是中意儿童对该题的理解存在跨文化的差异，我们更倾向后一种解释。意大利样本在与抑郁躯体化有关的题目上截距均高于中国样本，Yen等人对中国和欧裔美国人的研究也发现，中国学生样本报告的抑郁躯体化症状显著少于欧裔美国学生样本。中南大学湘雅二医院医学心理研究所研究结果显示少量因素负荷和约一半的截距在中意儿童组间不等值，这种弱和强等值性检验的部分等值结果提示：儿童抑郁量表的观测均值不能由因素的潜均值完全解释，因而在比较儿童抑郁量表测量的中意儿童抑郁症状差异时，必须对比较结果持非常谨慎的态度。中南大学湘雅二医院医学心理研究所中南大学湘雅二医院医学心理研究所报告到此结束谢谢大家！