Кіріспе
Статистикада жол талдауы айнымалылар жиынтығы арасындағы бағытталған тәуелділіктерді сипаттау үшін қолданылады. Бұл көп реттелген регрессиялық талдау, факторлық талдау, каноникалық корреляциялық талдау, дискриминанттық талдау сияқты модельдерді, сондай-ақ дисперсия және ковариация талдауларының көпөлшемді талдауларындағы (MANOVA, ANOVA, ANCOVA) модельдердің кеңінен таралған отбасыларын қамтиды. Жол талдауы себеп-салқауға баса назар аударатын көп реттелген регрессияның бір түрі ретінде қарастырылатын болса, оны құрылымдық теңдеу модельдеуінің (SEM) ерекше жағдайы деп те қарастыруға болады – мұнда себеп-салдар моделіндегі әрбір айнымалы үшін тек бір индикатор қолданылады. Яғни, жол талдауы – құрылымдық модельі бар, бірақ өлшеу моделі жоқ SEM. Жол талдауын сипаттау үшін қолданылатын басқа терминдерге себептік модельдеу және ковариациялық құрылымдарды талдау жатады. Джудия Перл жол талдауын себептік қорытындылар әдістерінің тікелей алдын-бабасы деп санайды.
Тарих
Жолдық талдау 1918 жыл шамасында генетик Сьюолл Райтпен әзірленді, ол бұл тақырыпта 1920 жылдары толығырақ жазды. Одан бері ол биология, психология, социология және эконометрия сияқты көптеген күрделі модельдеу салаларында қолданылып келеді.
Жолды модельдеу
Әдетте, жол модельдері тәуелсіз және тәуелді айнымалылардан тұрады, олар графикалық түрде төртбұрыштармен немесе тіктөртбұрыштармен бейнеленеді. Тәуелсіз айнымалылар, тәуелді айнымалылар емес, «экзогенді» деп аталады. Графикалық тұрғыдан алғанда, бұл экзогенді айнымалылардың қораптары модельдің сыртқы шеттерінде орналасқан және олардан тек бір бағытталған жебелер шығады. Бір бағытталған жебелер экзогенді айнымалыларға бағытталмайды. Тек тәуелді айнымалылар немесе тәуелсіз және тәуелді айнымалылар болып табылатын айнымалылар «эндогенді» деп аталады. Графикалық тұрғыдан алғанда, эндогенді айнымалылардың оларға бағытталған кемінде бір бір бағытталған жебесі болады. Төмендегі модельде екі экзогенді айнымалы (Ex1 және Ex2) екі бағытталған жебемен көрсетілгендей өзара байланысты екендігі көрсетілген. Бұл екі айнымалының En2-ге тікелей және жанама (En1 арқылы) әсері бар (екі тәуелді немесе «эндогенді» айнымалылар/факторлар). Көптеген нақты модельдерде эндогенді айнымалыларға модельдің сыртынан туындайтын айнымалылар мен факторлар да әсер етуі мүмкін (сыртқы әсерлер, оның ішінде өлшеу қателігі). Бұл әсерлер модельдегі «e» немесе қателік шарттарымен бейнеленеді. Сол айнымалыларды қолдана отырып, баламалы модельдерді қарастыруға болады. Мысалы, Ex1 En2-ге тек жанама әсер етеді деп болжам жасауға болады, Ex1-ден En2-ге дейінгі жебелерді жою арқылы; және осы екі модельдің ықтималдығы немесе «сәйкестігі» статистикалық түрде салыстырылуы мүмкін.
Стандартталмаған модельдерде жолды сызу
Егер модельделген айнымалылар стандартталмаған болса, тәуелді айнымалыларды басқа тәуелді айнымалыларға байланыстыратын жолдар болмаған жағдайда, күтілетін ковариацияларды есептеуге қосымша ереже рұқсат етеді. Ең қарапайым жағдайда барлық қалдық дисперсиялар нақты модельденген. Бұл жағдайда, жоғарыдағы үш ережеге қосымша, күтілетін ковариацияларды мысылы есептеуге болады: қызығушылық тудыратын айнымалылар арасындағы әрбір жолдағы коэффициенттердің көбейтіндісін есептеп, артқа қарай іздеу, екі басты жебеде бағытты өзгертіп, содан кейін алға қарай іздеу. Әртүрлі коэффициенттерді қамтитын немесе осы коэффициенттерді басқа ретпен кездестіретін жолдар ерекше саналады, олардың барлығын қосу керек. Егер қалдық дисперсиялар нақты түрде қамтылмаса немесе жалпы шешім ретінде, жолда кездесетін бағыттың кез келген өзгеруінде (екі бағытты жебелерден басқа), өзгеру нүктесіндегі айнымалының дисперсиясын қосу керек. Яғни, тәуелді айнымалыдан тәуелсіз айнымалыға жол іздеу кезінде, тәуелсіз айнымалының дисперсиясын қосу керек, бірақ бұл жоғарыдағы 1-қағиданы бұзбауы тиіс (бір-біріне жақын жебе ұштары арқылы өту: яғни, тәуелсіз айнымалы басқа тәуелсіз айнымалымен байланыстыратын екі басты жебеге қосылғанда). Дисперсияларды алу кезінде (олар нақты модельденбеген жағдайда қажет), тәуелді айнымалыдан тәуелсіз айнымалыға және кері жол бір рет ғана есептеледі.
Compute the product of coefficients in each route between the variables of interest, tracing backwards, changing direction at a two headed arrow, then tracing forwards. Sum over all distinct routes, where pathways are considered distinct if they contain different coefficients, or encounter those coefficients in a different order. Where residual variances are not explicitly included, or as a more general solution, at any change of direction encountered in a route (except for at two way arrows), include the variance of the variable at the point of change. That is, in tracing a path from a dependent variable to an independent variable, include the variance of the independent variable except where so doing would violate rule 1 above (passing through adjacent arrowheads: i. e., when the independent variable also connects to a double headed arrow connecting it to another independent variable). In deriving variances (which is necessary in the case where they are not modeled explicitly), the path from a dependent variable into an independent variable and back is counted once only.