구조방정식모델이 무엇인지 알아보자.

연구에서 다양한 변수들 간의 복잡한 관계는 어떻게 파악할 수 있을까? 양적 연구 방법론에서는 구조방정식 모델(Structural Equation Modeling, SEM)을 활용한다.  오늘은 이 구조방정식모델에 대해 정리해 보겠다. 
 

1. 구조방정식 모델이란?

구조방정식 모델은 여러 개의 '관측 가능한 변수'들과 그들 사이의 '관계'를 나타내는 잠재변수(latent variable), 
그리고 관측된 변수(observed variable)들 간의 인과 관계를 분석하는 방법이다.
 

2. 잠재변수와 관측된 변수는 각각 무슨 의미인데?

• 잠재변수(latent variable)
  • 측정이 어려운 개념이나 현상을 나타내려고 사용되는 변수
  • 직접적으로 측정하기는 어렵지만, 간접적으로 추정될 수 있는 변수
  • ex) 사회적 관계, 지능 
• 관측된 변수(observed variable)
  • 직접 측정되는 변수.
  • 잠재변수에 연결되어서 잠재변수를 측정함
  • 측정변수, 명시변수, 지표와 같은 말임.
  • ex) 가족, 친구, 타인, IQ 점수

사회적 관계는 잠재변수, 가족, 친구, 타인은 관측변수임.

 

3. 구조방정식 모델 예시를 살펴보자. 

국내 자동차 시장에 진출한 독일 B사는 1년 전 출시한 500s의 구매고객을 대상으로 500s에 대한 만족도 및 재구매 의사를 조사하려고 한다.

특히 B사의 경영진은 500s의 어떤 요인들이 구매고객들의 만족도와 재구매 의도에 영향을 미치는지를 구체적으로 알고 싶어 하는 상황이다. B사로부터 의뢰를 받은 조사자는 본격적인 조사에 앞서, 사전에 포커스 그룹 인터뷰와 기존에 발표된 선행연구 등을 종합하여 B사의 500s에 대한 만족도와 재구매에 영향을 미치는 요인들과 항목을 다음과 같이 추출하였다.

위의 보기에서 추론할 수 있는 구조방정식의 모델 예시에는 무엇이 있을까?
우리는 '어떤 요인들이' 구매 만족도, 재구매 의도에 영향을 미치는지 살펴보아야 한다.
일단은 제일 먼저 다음과 같은 그림을 그릴 수 있을 것이다. 다음 그림은 구매 만족도가 우선 재구매 의도에 영향을 미치는가를 그림으로 나타낸 것이다. 
 

만족도가 재구매에 미치는 영향

 
그런데 여기에서 중요한 것은 '어떤 요인들이' 이들에 영향을 미치느냐 하는 문제이다. 요인에는 '자동차 이미지', 'B사 브랜드의 이미지', 구매자의 '사회적 지위' 등이 들어갈 수 있다. 따라서 그 요인들 또한 만족도 앞에 화살표로 그려 주어야 한다. 

어떤 요인을 표시한 그림

 
이 요인 또한 인과 모델로 설명할 수 있다. 위에서 표시한 자동차 이미지, 브랜드 이미지, 사회적 지위 중에 당신은 자동차 구매 만족도에 어떤 것이 가장 큰 영향을 미칠 것이라 생각하는가?
브랜드 이미지라고 가정해 보자.
다음과 같은 인과 모델을 그릴 수 있다.
첫째, 브랜드 이미지라는 '잠재변수', 측정할 수 없는 변수를 알기 위해서는 관측 가능한 디자인, 기능, 사용 연령 등의 '관측 변수'가 필요하다. 그리고 이 변수들을 측정하는 과정에서 발생하는 '측정 오차'인 e1, e2, e3가 존재할 것이다.
 
둘째, 만족도라는 '잠재변수' 또한 그 자체로 측정하기 매우 어렵다. 이 변수를 알기 위해서는 만족도를 관측가능하게 만드는 어떤 문항에 대한 답변이라는 변수가 필요하다.  이 역시도 측정하는 과정에서 '측정 오차'인 e4, e5, e6 이 존재한다. 

브랜드 이미지 만족도의 인과 모델

 
만족도에서 끝나는 게 아니다. 재구매까지 이어지는 과정을 나타내려면 아직 빠진 게 있다. 
B사의 브랜드이미지뿐만 아니라, 자동차 이미지(유명한 차, 비싼 차, 고급차로 설명), 사회적 지위(사회인정, CEO)등의 기타 관측변수가 추가로 설명할 수 있다. 이 외에도 '재구매'라는 잠재변수를 설명할 수 있는 '관측 변수'가 모델 안에 포함되어야 할 것이다.  그리고 각각의 변수는 측정 과정에서 '측정오차'를 내포할 수밖에 없다. 

완성된 구조방정식 모델

 
이상으로 구조방정식 모델의 의미를 잠재변수, 관측변수, 관측오차, 관련 예시를 통해 살펴보았습니다. 
앞으로도 어려울 수 있는 양적 연구의 내용들을 잘 정리해 나가도록 하겠습니다.
 
참고문헌: 
우종필. (2012). 구조방정식모델 개념과 이해, 서울, 한나래 아카데미.