2014.05.02 教育及心理統計(七) 無母數統計

Repeated measure

  • 1 way or 2 way ANOVA均為between-subject conditions
    • 此方法無法區分個體差異的變異來源
  • repeated measure為within-subject conditions
    • 特色為考量個體差異的變異,並於F檢定計算時扣除
      • repeated measure較單純的ANOVA更為power
    • 執行ANOVA時可透過隨機分配的方式,控制組內之個體差異
  • 優缺特色
    • 優點
    • 缺點
  • 前提假設
    • 獨立
    • 常態分配
    • compound symmetry
      • 變異數同質
      • 共變數同質
    • sphericity:只要符合特定pattern即可
      • 主因compound symmetry過嚴苛
  • 變異區分
    • 1 way ANOVA
      • between & within
        • F = between/within
    • 2 way ANOVA
      • between & within
        • between= A, B & AB
          • F=between/within
    • repeated measure
      • between & within
        • within= Tx condition & error (包含個體差異)
      • 型態似2 way ANOVA,但因cell只有一人,故無法區分共變要素
  • 1 way ANOVA & RM ANOVA
    • 二者於研究設計上略有差異
    • RM ANOVA將1 way ANOVA中的within (error)再分為subject & error
      • RM ANOVA之within subject包含Tx conditions & error
  • multiple comparison
    • paired t test
    • Bonferroni adjustment
      • 1 way ANOVA使用MSE作為比較基準,但RM ANOVA中個體對介入反應不同而不使用整體平均MSE,卻計算Sd(標準差)似t test計算之。
Non-parametric statistics 無母數統計法
  • 優劣比較
    • 優點
      • 母數檢定包含諸多假設(如常態分配),並引用參數描述此分配型態
        • 資料不符合此假設
        • 不涉及參數使用
        • 使用原始資料排序(而不計較原始分數數值)
        • 可用於小樣本
          • 母數統計法重要依據為中央極限定理,樣本不足則資料分配不符常態
    • 缺點
      • 統計效力(power)較差
        • 但面對不符假設的母數分析,結果更不穩定,取相對優勢
      • 只使用部分資料
        • 部分資訊可能遺漏
      • 功能性不若母數統計多樣且強
  • sign test
    • 計算其正負號
    • 對大小樣本策略不同
  • Wilcoxon sum of rank difference
    • 二相依本用法
    • 操作
      • 取差值
      • 數值自小排列
      • 排序數帶入差值正負
    • 大小樣本策略不同
  • Wilcoxon rank sum differect
    • 二獨立樣本
    • 操作
      • 混和排序
      • 分開比較,人數少組的排序總和比較臨界值查表
        (課本為人數少,亦有人數多)
      • 排序原始值相同稱為ties,使用mean rank
        • 如7.5有二個,佔據7,8名,則二者排序數視為7.5
        • 如3個三個,佔據排序3,4,5 ,則三者排序數視為4
          • 下一排序的數字自 6開始計起
        • ties將對變異數進行分析,此與其重複次數相關(參考講義)
    • 大小樣本策略不同
    • 備註:虛無假設不可用u1=u1,因不牽扯參數
  • Kruskal -Wallis H test
    • 為1 way ANOVA之無母數版本
    • 操作
      • 所有資料自小到大排序
        • ties適用mean rank
      • 綜合總人數、各組人數及rank和帶入可得H
        • H比較卡方分配(df為組數少1)
    • 事後比較
      • 應用組平均排序差、Z、總人數與各組人數計算
        • Z與alpha、組數相關
          • 計算alpha及組數之特定關係後
          • 依此數值反查標準常態分配得其Z分數
          • 如alpha=0.15,組數為3,則此數值為0.025
          • 對應雙尾後得Z=1.96
  • Friedman's Rank Test
    • 對照分配為卡方
    • 操作
      • k組由n人執行並給予評分
      • 依人給予排序
      • 各組排序總和
      • 使用卡方計算方式比較組間關係
      • 達顯著後進行後續比較
        • 使用原始分數排序差
        • 帶入Z的計算方式(同前)
        • 計算臨界值後兩兩比較
  • 補充
    • 稱為ANOVA之無母數版本: Kruskal-Wallis H test
    • 2 way ANOVA比較,當整體顯著時
      • 判斷有無交互關係,當交互顯著時
        • 檢視A1條件下,B的變化
          • 各組B呈現差異,再single main effect比較差異來源
        • 檢視A2條件下,B的變化
          • 各組B呈現差異,再single main effect比較差異來源



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