5 Hauptkomponentenanalyse, Konfirmatorische Faktorenanalyse und Strukturgleichungsmodelle Flashcards

1
Q

Was verstehen wir unter dem Begriff Faktorenanalyse?

A
  • Gruppe von multivarianter Analyseverfahren
  • Nutzung zur Datenreduktion (viele Items werden auf eine geringere Anzahl Dimensionen reduziert)
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2
Q

Welche Art von Verfahren können zur zur Faktorenanalyse gehören?

A
  • hypothesengenerierende Verfahren
  • hypothesenprüfende Verfahren
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3
Q

Welche hypothesengenerierenden Verfahren gehören zur Faktorenanalyse?

A
  • Exploratorische Faktorenanalyse (EFA) (vertiefen wir nicht)
  • Hauptkomponentenanalyse (PCA)

-> werden manchmal als Synonyme verwendet

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4
Q

Welche hypothesenprüfenden Verfahren gehören zur Faktorenanalyse?

A
  • Konfirmatorische Faktorenanalyse (CFA)
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5
Q

Was ist die Grundidee der Hauptkomponentenanalyse?

A

Eine Methode zur Reduktion vieler korrelierter Variablen auf wenige unabhängige Hauptkomponenten.

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6
Q

Auf welccher Basis werden die Daten in der Hauptkomponentenanalyse reduziert?

A

Auf Basis der Kovarianzmatrix oder der Korrelationsmatrix der beobachteten Variablen.

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7
Q

Was ist der Unterschied zwischen der exploratorischen Faktorenanalyse (EFA) und der Hauptkomponentenanalyse (PCA)?

A
  • EFA sucht nach unsichtbaren psychologischen Konstrukten, die hinter den Mustern stehen. Sie hilft zur Entwicklung von Theorien
  • PCA ist rein deskriptiv und fasst rein mathematisch ähnliches mit ähnlichem zusammen. (Die Kombinationen müssen nicht sinnvoll oder in der Population vorhanden sein)
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8
Q

In welchen Reihenfolge werden die Hauptkomponente gebildet?

A

Die erste Hauptkomponente soll den höchsten Anteil der Varianz aufklären, und die nächsten dann sukzessive immer weniger.

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9
Q

Wie geht man bei der Hauptkomponentenanalyse vor?

A
  1. Es werden so viele Hauptkomponenten gebildet, wie es beobachtete Variablen gibt (z.B. 10 Items = 10 Hauptkomponenten)
  2. Anzahl der Hauptkomponenten werden reduziert, auf möglichst wenige.
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10
Q

Was ist Kommunalität bei der Hauptkomponentenanalyse?

A

der Anteil der Varianz eines Items/manifesten Variablen, der durch die Hauptkomponenten erklärt wird.

-> Je höher die Kommunalität, desto besser passt das Item ins Modell.

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11
Q

Was sind die genauen Schritte der Hauptkomponentenanalyse?

A
  1. Bestimmung der Anzahl relevanter Hauptkomponenten
  2. Interpretation der Ladungen
  3. Rotation: Transformation der Ladungen und Komponenten
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12
Q

Welche Abbruchkriterien zur Bestimmung der Faktorenzahl gibt es (zur Bestimmung der Anzahl der relevanten Hauptkomponenten)?

A
  • Kaiser-Kriterium (Eigenwerte >1)
  • Scree-Test
  • Parallelanalyse
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13
Q

Wie bestimmen wir die Anzahl der relevanten Hauptkomponenten?

A
  • Relevante Komponente mit Kaiser-Kriterium (Eigenwert > 1), Scree-Test oder Parallelanalyse bestimmen.
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14
Q

Was ist der Eigenwert?

A

Ein Eigenwert gibt an, wie viel Gesamtvarianz eine Komponente erklärt.

Wenn Komponente 1 einen Eigenwert von 2.4 hat, bedeutet das:
Diese Komponente erklärt 2.4 / 6 = 40 % der Gesamtvarianz.

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15
Q

Was ist das Kaiser-Kriterium?

A

Das Kaiser-Kriterium sagt:
Behalte nur Komponenten mit einem Eigenwert > 1.

-> wird aber häufig aucch als ungenügend bezeichnet, weil sich daraus noch zu viele Hauptkomponente ergeben.

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16
Q

Was ist der Scree-Test?

A

Der Scree-Test ist ein visuelles Verfahren zur Bestimmung der sinnvollen Anzahl an Komponenten/Faktoren.
Du zeichnest die Eigenwerte (auf der y-Achse) gegen die Komponentennummern (auf der x-Achse) auf.
Du erhältst eine abfallende Kurve – und suchst nach dem „Knick“ (engl. elbow) in dieser Kurve.

📌 Der Knickpunkt trennt:

die wichtigen Komponenten (vor dem Knick – steiler Abfall)
von den unwichtigen / Rauschkomponenten (nach dem Knick – flacher Verlauf, wie Geröll = “scree”)

-> Häufig besser als das Kaiser-Kriterium, aber immer noch nicht perfekt.

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17
Q

Was ist die Parallelanalyse (Horn, 1965)

A

Die Parallelanalyse vergleicht die Eigenwerte deiner echten Daten mit den Eigenwerten von Zufallsdaten – also Daten, die keine Struktur enthalten.

👉 Idee:
Behalte nur Komponenten oder Faktoren, deren Eigenwerte größer sind als jene, die man auch mit reinen Zufallsdaten bekommen würde.

-> dies ist die meist bewährte Methode

(siehe abbildung, gestrichelte Linie)

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18
Q

Wie geht man bei der Interpretation der Ladungen vor?

A
  • Ladungen werden durch “Rotation” transformiert

-> Zeil: Einfachstruktur

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19
Q

Was ist Einfachstruktur?

A

Wenn jede Variable
* nur auf einen einzigen Faktor hohe Ladungen (Primärladungen) hat
* und auf allen anderen Faktoren keine oder nur geringe Ladungen (Sekundärladungen)

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20
Q

Was ist eine Rotation in der Hauptkomponentenanalyse?

A

Eine Transformation der Hauptkomponenten, um eine einfachere Interpretation zu ermöglichen.

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21
Q

Was ist der Unterschied zwischen orthogonaler und obliquer Rotation?

A

Orthogonale Rotation hält Komponenten unkorreliert (z.B. Varimax, Quartimax, Equamax, Geomin)
oblique Rotation erlaubt Korrelationen.

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22
Q

Welche Rotationsmethoden gibt es?

A

Orthogonale (z. B. Varimax) und oblique (z. B. Oblimin) Rotation.

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23
Q

Was ist eine Varimax-Rotation (Kaiser, 1958)?

A
  • eine orthogonale Rotation
  • Faktoren werden so rotiert, dass sie mit einigen manifesten Variablen hoch, mit anderen jedoch niedrig zusammenhängen
  • Ladungen sind als Korrelationen interpretierbar
24
Q

Was sind oblique/schiefwinklige Rotationsverfahren?

A
  • Korrelationen werden hier zugelassen
  • Oblimin ist das häufigste Verfahren
25
Wann sollte man ein obliques Rotationsverfahren wählen, wann ein orthogonales?
Oblique nur, wenn theoretische Anhaltspunkte darauf hinweisen, dass die Faktoren korreliert sein könnten, sonst immer Orthogonal!
26
Was ist der Unterschied zwischen einer latenten und einer manifesten Variable?
**Latente Variable** (𝜂 oder ξ) Eine nicht direkt messbare, theoretische Größe, z. B. Intelligenz, Prüfungsangst, Motivation **Manifeste Variable** (𝑥 oder y) Eine direkt beobachtbare/erhobene Größe, z. B. Fragebogen-Items, Testergebnisse, Reaktionszeiten
27
Welche Schritte gibt es bei der konfirmatorischen Faktorenanalyse?
1. Modellspezifikation (Umsetzung der Hypothesen) 2. Wahl des Schätzverfahrens (z.B. Maximum-Likelihood-Methode) für die Parameter sowie die zu analysierende Matrix (meist Kovarianz-Matrix) 3. Modellevaluation (anhand vordefinierter Gütekriterien)
28
Wann lässt sich ein Modell in konfirmatorischen Faktorenanalyse identifizieren?
- wenn das Modell eine positive Anzahl an Freiheitsgraden (df) aufweist (s.u.) - wenn die Varianz der latenten Variablen festgelegt wurde - wenn es genügende Informationen gibt, um die Anzahl der zu bestimmenden Parameter zu schätzen
29
Welche Schätzverfahren sind bei der CFA möglich?
* Maximum-Likelihood-Schätzverfahren * ....?
30
Was ist das Maximum-Likelihood-Schätzverfahren?
Das ML-Schätzverfahren in der CFA sucht die bestpassenden Parameter, sodass die theoretisch vorhergesagte Struktur möglichst gut zu deinen Daten passt – und maximiert dabei die Wahrscheinlichkeit deiner Daten unter dem Modell.
31
Was sind Voraussetzungen für das Maximum-Likelihood-Schätzverfahren?
* die analysierten Variablen sind intervallskaliert * die Variablen sind multivariat normalverteilt * die Beobachtungen sind unabhängig voneinander (z.B. durch Zufallsstichprobe
32
Was macht man bei der Modellevaluation (statistische Überprüfung der Modelle)?
* detailmasse der anpassungsgüte (residuen, standardisierte Residuen) * Anpassungsgüte des Gesamtmodells * Modellvergleiche (LR-Tests, Informationskriterien, Icremental-Fit-Indizes)
33
Was bedeuten die Werte der Residuen bei der CFA und was ist das Problem?
* wenn sie klein sind, passt das Modell gut * die Residuen sind jedoch schwer zu interpretieren, da ihre Grösse von der Grösser der VArianzen und Kovarianzen der betrachteten Variablen abhängt
34
Welche Masse zur Anpassungsgüte des Gesamtmodells gibt es?
* Root Mean Square Residual (RMR) und standardized RMR (SRMR) * Root Mean Square Error of Aprproximation (RMSE) -> für Prüfung * X2-Test -> RMSEA-Koeffizient < 0,05 = ist das gut, dann sind die Residuen klein und die Matrix passt, signifikanztest p-Wert > 0,05 ist er nicht signifikant und das ist gut.
35
Welche Masse für Modellvergleiche in der CFA gibt es?
* Informationskriterien (AIC und BIC) * Inkrementelle Fit-Indizes * Likelihood-Ratio-Test
36
Was sind inkrementelle Fit-Indizes?
Inkrementelle Fit-Indizes bewerten, wie viel besser dein Modell ist als ein schlechtes Ausgangsmodell, nämlich das „Baseline-Modell oder Nullmodell) Fit-Indizes CLI und NNFI/TLI Guter fit: werte > 0.97 Akzeptabler fit > 0.95 👉 Sie messen also den relativen Gewinn an Modellgüte: Wie sehr verbessert dein Modell den Fit im Vergleich zum schlechtesten denkbaren Modell?
37
Wan braucht man den Likelihood-Ratio-Test zum Modellergleich?
Wenn die Modelle verschachtelt (genestet) sind
38
Was sind die unterschiede zwischen EFA und CFA?
39
Was ist ein Strukturgleichungsmodell (SEM)?
Ein Modell, das latente und manifeste Variablen kombiniert und Zusammenhänge zwischen ihnen beschreibt (z.B. Pfadanalyse, teilweise CFA) -> Erlauben die Trennung messfehlerbedingter und wahren Einflüsse -> Sind eine Kombination von Faktoren- und Pfadanalyse, die es erlaubt, pfadanalytische Strukturen auf der ebene latenter Variablen zu untersuchen
40
Woraus besteht das SEM?
* Messmodell Strukturmodell
41
Was ist der Unterschied zwischen Messmodell und Strukturmodell?
Das Messmodell beschreibt die Beziehung zwischen latenten und beobachteten Variablen (CFA), das Strukturmodell beschreibt die Beziehungen zwischen latenten Variablen untereinander.
42
Was ist neu an der Pfadanalyse bzw. den Strukturgleichungsmodellen?
Variablen können nun gleichzeitig UV und AV sein -> was mehr der Realität entspricht.
43
Was sind exogene vs. endogene Variablen?
**exogene Variablen:** UVS, deren Ursache liegt ausserhalb des Modells **endogene Variablen:** AV's, die im Modell erklärt/vorhergesagt werden
44
Was ist die Hauptachsenanalyse?
Ein Verfahren zur Faktorenextraktion, das latente Faktoren mit gemeinsamer Varianz modelliert.
45
Was ist eine Pfadanalyse?
Ein Modell, das Zusammenhänge zwischen beobachteten Variablen durch ein System von Regressionsmodellen beschreibt.
46
Wie werden Parameter in einer Pfadanalyse geschätzt?
Durch Maximum-Likelihood- oder Kleinste-Quadrate-Schätzung.
47
Wie überprüft man ein Pfadmodell?
Mit Fit-Indizes wie RMSEA, CFI und TLI.
48
Wie testet man Hypothesen in der Pfadanalyse?
Durch Modellvergleiche, Chi-Quadrat-Tests und Konfidenzintervalle.
49
Wie werden Parameter in SEMs geschätzt?
Durch Maximum-Likelihood-Schätzung (ML) oder robuste Schätzverfahren.
50
Wie überprüft man Hypothesen in SEMs?
Mit Modellfit-Statistiken (RMSEA, CFI, TLI) und Likelihood-Ratio-Tests.
51
Was sind latente autoregressive Modelle?
Modelle, die latente Variablen über mehrere Zeitpunkte modellieren und autoregressive Effekte berücksichtigen.
52
Was ist ein Latent-State-Trait-Modell?
Ein Modell zur Trennung stabiler und situationsabhängiger Varianzanteile.
53
Sind Strukturgleichungsmodelle Kausalmodelle?
Nein, sie beschreiben Zusammenhänge, aber eine Kausalinterpretation erfordert zusätzliche theoretische Annahmen.
54
Welche Extraktionsmethoden gibt es?
Hauptkomponentenanalyse (PCA) und Hauptachsenanalyse (PFA).
55
Wie unterscheiden sich PCA und PFA?
PCA erklärt die gesamte Varianz der Variablen, PFA nur die wahre Varianz.