sem的模型介绍

SEM简单介绍，以下资料来源

因果关系：SEM一般用于建立因果关系模型，但是本身却并不能阐明模型的因果关系。

一般应用于：测量错误、错漏的数据、中介模型（mediation model）、差异分析。

历史：SEM 包括了 回归分析，路径分析（wright, 1921）,验证性因子分析（confirmatory factor analysis）（Joreskog, 1969）.

SEM也被称为 协方差结构模型（covariance structure modelling），协方差结构分析和因果模型。

因果关系：

究竟哪一个是“真的”？ 在被假设的因果变量中其实有一个完整的因果链。

举一个简单的例子： 吃糖果导致蛀牙。这里涉及2个变量，“吃糖果”和“蛀牙”，前者是因，后者是果。 如果上一个因果关系成立，那将会形成一个因果机制，也许会出现这样的结构：

3. 这时还有可能出现更多的潜在变量：

这里我又举另外一个例子，回归模型

在这里，回归模型并不能很好的描述出因果次序，而且也不能轻易的识别因果次序或者未测量的因子。这也是为什么在国外学术界SEM如此流行的原因。

我们在举另外一个例子“路径分析”

路径分析能让我们用于条件模型（conditional relationships），上图中的模型是一种调解型模型或者中介模型，在这里Z 是作为一个中介调节者同时调节X和Y这两个变量的关系。

在这里我们总结一下：

回归分析简单的说就是：X真的影响Y 吗？

路径分析：为什么/如何 X 会影响Y？ 是通过其他潜在变量Z 来达到的吗？例子：刷牙（X）减少蛀牙（Y）通过减少细菌的方法（Z）。------测量和测试中介变量（例如上图中的Z变量）可以帮助评估因果假设。

在这里要提一下因素模型（factor model）

在这个模型当中，各个变量有可能由于受到未被观察到的变量所影响，变得相互有内在的联系，一般来说那些变量都很复杂、混乱，而且很多变量是不能直接被观察到的。

举个例子：“保龄球俱乐部的会员卡”和“本地报纸阅读”，是被观察到的变量，而“社会资产”则是未被观察到的变量。另一个例子：“房屋立法”和“异族通婚”是被观察到的变量，而“种族偏见”是未被观察到的变量。

相互关系并不完全由被观察到的变量的因果关系所导致，而是由于那些潜在的变量而导致。

这些被观察到变量（y1--y4）也有可能由一个潜在的变量（F）所影响。

使用的生产者和消费者模型具有如下特点：

(1)本实验的多个缓冲区不是环形循环的，也不要求按顺序访问。生产者可以把产品放到目前某一个空缓冲区中。

(2)消费者只消费指定生产者的产品。

(3)在测试用例文件中指定了所有的生产和消费的需求，只有当共享缓冲区的数据满足了所有关于它的消费需求后，此共享缓冲区才可以作为空闲空间允许新的生产者使用。

(4)本实验在为生产者分配缓冲区时各生产者间必须互斥，此后各个生产者的具体生产活动可以并发。而消费者之间只有在对同一产品进行消费时才需要互斥，同时它们在消费过程结束时需要判断该消费对象是否已经消费完毕并清除该产品。

Windows

用来实现同步和互斥的实体。在Windows

中，常见的同步对象有：信号量(Semaphore)、

互斥量(Mutex)、临界段(CriticalSection)和事件(Event)等。本程序中用到了前三个。使用这些对象都分

为三个步骤，一是创建或者初始化：接着请求该同步对象，随即进入临界区，这一步对应于互斥量的

上锁；最后释放该同步对象，这对应于互斥量的解锁。这些同步对象在一个线程中创建，在其他线程

中都可以使用，从而实现同步互斥。当然，在进程间使用这些同步对象实现同步的方法是类似的。

1．用锁操作原语实现互斥

为解决进程互斥进人临界区的问题，可为每类临界区设置一把锁，该锁有打开和关闭两种状态，进程执行临界区程序的操作按下列步骤进行：

①关锁。先检查锁的状态，如为关闭状态，则等待其打开；如已打开了，则将其关闭，继续执行步骤②的操作。

②执行临界区程序。

③开锁。将锁打开，退出临界区。

2．信号量及WAIT，SIGNAL操作原语

信号量的初值可以由系统根据资源情况和使用需要来确定。在初始条件下信号量的指针项可以置为0，表示队列为空。信号量在使用过程中它的值是可变的，但只能由WAIT，SIGNAL操作来改变。设信号量为S，对S的WAIT操作记为WAIT（S），对它的SIGNAL操作记为SIGNAL（S）。

WAIT（S）：顺序执行以下两个动作：

①信号量的值减1，即S=S－1；

②如果S≥0，则该进程继续执行；

如果

S（0，则把该进程的状态置为阻塞态，把相应的WAITCB连人该信号量队列的末尾，并放弃处理机，进行等待（直至其它进程在S上执行SIGNAL操作，把它释放出来为止）。

SIGNAL（S）：顺序执行以下两个动作

①S值加

1，即

S=S＋1；

②如果S）0，则该进程继续运行；

如果S（0则释放信号量队列上的第一个PCB（既信号量指针项所指向的PCB）所对应的进程（把阻塞态改为就绪态），执行SIGNAL操作的进程继续运行。

在具体实现时注意，WAIT，SIGNAL操作都应作为一个整体实施，不允许分割或相互穿插执行。也就是说，WAIT，SIGNAL操作各自都好像对应一条指令，需要不间断地做下去，否则会造成混乱。

从物理概念上讲，信号量S）时，S值表示可用资源的数量。执行一次WAIT操作意味着请求分配一个单位资源，因此S值减1；当S<0时，表示已无可用资源，请求者必须等待别的进程释放了该类资源，它才能运行下去。所以它要排队。而执行一次SIGNAL操作意味着释放一个单位资源，因此S值加1；若S（0时，表示有某些进程正在等待该资源，因而要把队列头上的进程唤醒，释放资源的进程总是可以运行下去的。

---------------

/**

*

生产者

*

*/

public

class

Producer

implements

Runnable{

private

Semaphore

mutex,full,empty

private

Buffer

buf

String

name

public

Producer(String

name,Semaphore

mutex,Semaphore

full,Semaphore

empty,Buffer

buf){

this.mutex

=

mutex

this.full

=

full

this.empty

=

empty

this.buf

=

buf

this.name

=

name

}

public

void

run(){

while(true){

empty.p()

mutex.p()

System.out.println(name+"

inserts

a

new

product

into

"+buf.nextEmptyIndex)

buf.nextEmptyIndex

=

(buf.nextEmptyIndex+1)%buf.size

mutex.v()

full.v()

try

{

Thread.sleep(1000)

}

catch

(InterruptedException

e)

{

e.printStackTrace()

}

}

}

}

---------------

/**

*

消费者

*

*/

public

class

Customer

implements

Runnable{

private

Semaphore

mutex,full,empty

private

Buffer

buf

String

name

public

Customer(String

name,Semaphore

mutex,Semaphore

full,Semaphore

empty,Buffer

buf){

this.mutex

=

mutex

this.full

=

full

this.empty

=

empty

this.buf

=

buf

this.name

=

name

}

public

void

run(){

while(true){

full.p()

mutex.p()

System.out.println(name+"

gets

a

product

from

"+buf.nextFullIndex)

buf.nextFullIndex

=

(buf.nextFullIndex+1)%buf.size

mutex.v()

empty.v()

try

{

Thread.sleep(1000)

}

catch

(InterruptedException

e)

{

e.printStackTrace()

}

}

}

}

-------------------------

/**

*

缓冲区

*

*/

public

class

Buffer{

public

Buffer(int

size,int

nextEmpty,int

nextFull){

this.nextEmptyIndex

=

nextEmpty

this.nextFullIndex

=

nextFull

this.size

=

size

}

public

int

size

public

int

nextEmptyIndex

public

int

nextFullIndex

}

-----------------

/**

*

此类用来模拟信号量

*

*/

public

class

Semaphore{

private

int

semValue

public

Semaphore(int

semValue){

this.semValue

=

semValue

}

public

synchronized

void

p(){

semValue--

if(semValue<0){

try

{

this.wait()

}

catch

(InterruptedException

e)

{

e.printStackTrace()

}

}

}

public

synchronized

void

v(){

semValue++

if(semValue<=0){

this.notify()

}

}

}

------------------------

public

class

Test

extends

Thread

{

public

static

void

main(String[]

args)

{

Buffer

bf=new

Buffer(10,0,0)

Semaphore

mutex=new

Semaphore(1)

Semaphore

full=new

Semaphore(0)

Semaphore

empty=new

Semaphore(10)

//new

Thread(new

Producer("p001",mutex,full,empty,bf)).start()

Producer

p=new

Producer("p001",mutex,full,empty,bf)

new

Thread(new

Producer("p002",mutex,full,empty,bf)).start()

new

Thread(new

Producer("p003",mutex,full,empty,bf)).start()

new

Thread(new

Producer("p004",mutex,full,empty,bf)).start()

new

Thread(new

Producer("p005",mutex,full,empty,bf)).start()

try{

sleep(3000)

}

catch(Exception

ex)

{

ex.printStackTrace()

}

new

Thread(new

Customer("c001",mutex,full,empty,bf)).start()

new

Thread(new

Customer("c002",mutex,full,empty,bf)).start()

new

Thread(new

Customer("c003",mutex,full,empty,bf)).start()

new

Thread(new

Customer("c004",mutex,full,empty,bf)).start()

new

Thread(new

Customer("c005",mutex,full,empty,bf)).start()

}

}

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