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结构方程模型(SEM)是一种综合运用路径分析和因子分析的多元统计方法,特别适合研究潜变量之间的复杂关系。在2017年美国大学生数学建模竞赛(MCM/ICM)E题中,喻超的研究以河南信阳为例,通过SEM量化分析了城市宜居性的关键影响因素。
研究首先构建了包含经济环境、公共服务、生态环境、文化氛围等维度的理论框架,将抽象概念转化为可测量的观测变量。通过问卷调查收集数据后,采用验证性因子分析检验指标体系的合理性,最后通过路径系数揭示各因素对宜居性的直接/间接影响权重。
该方法的优势在于能同时处理多层级变量关系,例如发现"生态环境"不仅直接影响居民满意度,还会通过"健康水平"产生间接效应。此类研究为城市规划提供了数据驱动的决策依据,也是数学建模竞赛中解决社会科学问题的典型范式。