亦称“线性结构方程模型”。
协方差结构分析的一种。分析因果关系模型的多元统计方法。尤洛斯格等人20世纪70年代提出并逐步使之完善。路径分析、验证性因素分析是其特殊情形。
结构方程模型包含结构方程和测量方程两部分。如一项研究要分析“学习动机”(记为ξ1)和“学习强度”(记为ξ2)对“学业成绩”(记为η1)的影响，这三个变量都是不可观测的潜变量，需要由可观测的显变量进行测量。
设用三个变量X1，X2，X3测量“学习动机”(ξ1)，用两个变量X4，X5测量“学习强度”(ξ2)，用三门主要课程成绩Y1，Y2，Y3测量“学业成绩”(η1)。要研究的问题可用下面的路径图直观表示。
与路径图相应的结构方程模型如下(假设模型中的变量都是标准化变量，误差项除外)：(1)结构方程η1=γ11ξ1 γ12ξ2 ζ1；(2)测量方程X1=ξ1 δ1，Y1=η1 ε1，X2=ξ1 δ2，Y2=η1 ε2，X3=ξ1 δ3，Y3=η1 ε3，X4=ξ2 δ4，X5=ξ2 δ5，结构方程模型分析的主要任务是：(1)根据有关学科理论或经验提出因果关系结构，建立模型；(2)利用样本估计模型中的参数；(3)检验模型中的各种假设、估计模型对数据的拟合程度；(4)对最终得到的模型作出解释。结构方程模型作为一种比较复杂的统计模型，应用上需要专门的软件，最先发展和流行的结构方程模型软件是LISREL。最流行的软件有LISREL、EQS和AMOS。此外还有ProcCALIS、COSAN、LINCS、LISCOMP、MECOSA、Mx、PLS-PC／PLS．SAS／PLSGraph等。