Математическое описание взаимодействий в генных сетях для групп биологических данных, являющихся в некоторой степени независимыми является актуальной задачей. В настоящей работе рассмотрены два типа связей между группами (через общие внешний эффекты и через иерархическую структуру),а для описания взаимодействий в генных сетяхбыл использован подход моделирования структурными уравнениями (SEM). Для первого типа связи между группами была сконструирована гибридная модель SEM, и применение ее к данным по шизофрении показали правдоподобные результаты. Для второго типа связи была разработана иерархическая модель SEM, включающая в себя элементы филогенетического анализа и Байесовских подход. Тестирование иерархической модели SEM на искусственных и реальных данных по экспрессии генов в клетках крови человека показало достаточно высокую предсказательную способность разработанной модели.