Varianzanalyse Flashcards
Was für ein Test wird für die Signifikanzprüfung einer Varianzanalyse verwendet?
F-Test
Wie wird der F-Test berechnet?
MSbetween / MSwithin
Wofür spricht ein hoher F-Wert?
Ein signifikantes Ergebnis.
Wie sieht das Allgemeine Lineare Modell aus?
yij = a0 * xi0 + a1 * xi1 + a2 * xi2 + … + ap * xip + eij
Wofür steht im ALM (yij = a0 * xi0 …) das y?
individueller Messwert
Wofür steht im ALM (yij = a0 * xi0 …) das x?
Faktor
Wofür steht im ALM (yij = a0 * xi0 …) das a?
Gesamtmittelwert
Wofür steht im ALM (yij = a0 * xi0 …) das e?
Fehler
Was ist ein Fehler?
Differenz zwischen individuellem Wert und Gruppenmittelwert (yij - ӯj)
Wie wird die Varianz berechnet?
(Alle Werte jeweils minus dem Mittelwert quadriert und dann addiert) geteilt durch die Stichprobengröße
Wofür steht N
Stichprobengröße
Gruppe 2: 3, 3, 3, 3, 3, 3 was ist die Varianz?
0
In welche 2 Komponenten wird die Varianz zerlegt?
Unterschiede zwischen den Gruppenmittelwerten und Unterschiede innerhalb der Gruppen
Gruppe 1: 0, 0, 0, 6, 6, 6 was ist die Varianz?
9
Wenige Unterschiede zwischen den Gruppenmittelwerten, aber große Unterschiede innerhalb der Gruppe. Wie groß ist der Effekt?
Kein signifikanter Effekt!
Große Unterschiede zwischen den Gruppenmittelwerten, aber geringe Unterschiede innerhalb der Gruppe. Wie groß ist der Effekt?
Signifikanter Effekt!
Was ist ein Faktor?
unabhängige Variable in der Varianzanalyse und definiert verschiedene Teilstichproben
Was ist eine Faktorstufe?
Ausprägung eines Faktors
Was ist ein Effekt?
Abweichung eines Gruppenmittelwerts vom Gesamtmittelwert
Wofür steht MS
Mean Squares => Varianz
Wann wird beim F-Test die H0 verworfen?
Wenn F-Wert höher als F-kritisch
Was ist ein Eta-Quadrat?
Analog zu Determinationskoeffizienten R2. SSbetween / SStotal
Wofür braucht man ein partielles Eta-Quadrat?
Für bessere Vergleichbarkeit zwischen Studien
Was macht das Omega-Quadrat ω2
korrigiert Verzerrungen bei Populationsschätzung. Ist der empfohlende Kennwert
Ab welchem Wert hat ein Omega-Quadrat einen kleinen Effekt?
.01
Ab welchem Wert hat ein Omega-Quadrat einen mittleren Effekt?
.06
Ab welchem Wert hat ein Omega-Quadrat einen kgroßen Effekt?
.14
Gruppe 1: 0, 0, 0, 6, 6, 6 was ist die Varianz?
9
Gruppe 1: 0, 0, 0, 6, 6, 6 was ist die Varianz?
9
Gruppe 1: 0, 0, 0, 6, 6, 6 was ist die Varianz?
9
Zwei Gruppen mit je 5 Messwerten werden analysiert
− Gesamtmittelwert = 8
− Effekt der Gruppe 1 = 2
− Effekt der Gruppe 2 = -2
Mit welcher Linearkombination könnte ein Messwert in Gruppe 1 dargestellt werden?
yij= a0· xi0+ a1· xi1+ eij
Gruppe 1: 0, 0, 0, 6, 6, 6 was ist die Varianz?
9
Zwei Gruppen mit je 5 Messwerten werden analysiert
− Gesamtmittelwert = 8
− Effekt der Gruppe 1 = 2
− Effekt der Gruppe 2 = -2
Was wäre die beste Schätzung für diesen Messwert anhand der uns bekannten Werte?
8 + 2 = 10
Zwei Gruppen mit je 5 Messwerten werden analysiert
− Gesamtmittelwert = 8
− Effekt der Gruppe 1 = 2
− Effekt der Gruppe 2 = -2
Wenn y31= 15. Wie hoch ist der Fehler für diesen Messwert?
eij = 15 –10 = 5
Wie wird SStotal berechnet?
Summe von (Allen Werten minus dem gesamten Mittelwert quadriert)
Wie wird SSbetween berechnet?
Die Summe von (Gruppengröße * (Gruppenmittelwert - Gesamtmittelwert)²) für alle Gruppen
Wie wird SSwithin berechnet?
Summe von allen Gruppen (Summe von allen Elementen in der Gruppe ( (Elementwert - Gruppenmittelwert)² ))
Was ist SSbetween + SSwithin?
SStotal
Wie wird MStotal berechnet?
SStotal / N-1
Wie wird MSbetween berechnet?
SSbetween / p-1 (p ist die Gruppenanzahl)
Was ist p?
Die Gruppenanzahl
Wie wird MSwithin berechnet?
SSwithin / N-p
Was ist MSbetween?
Varianz zwischen den p Gruppen
Was ist MSwithin?
Varianz der Werte innerhalb der Gruppen
Was soll bei der Mehrfaktoriellen Varianzanalyse hauptsächlich untersucht werden?
Einfluss mehrerer Faktoren und ihre Wechselwirkung
Warum kann man nicht jeden Faktor als einfaktorelle Varianzanalyse rechnen?
Aufgrund der Alpha-Fehler Inflation und es könnten keine Wechselwirkungen Analysiert werden
Was ist ein faktorieller Versuchsplan
Eine Tabelle mit einem Faktor als Zeilen und einem anderen als Spalten
Was ist in den Zellen eines faktoriellen Versuchsplans?
Jeweils der Gruppenmittelwert der Gruppe die mit dem Faktor aus der Spalte und dem aus der Zeile getestet wurde
Was ist ein vollständig gekreuzter Versuchsplan?
Ein voll ausgefüllter Versuchsplan
Welche Effekte gibt es bei der zweifaktoriellen Varianzanalyse?
- Zellenefekte
- Haupteffekte
- Interaktionseffekte
Was sind Zelleneffekte?
Abweichung eines Gruppenmittelwerts vom Gesamtmittelwert
Was ist das Problem mit Zelleneffekten in mehrfaktorieller Varianzanalyse?
Sie sind nicht aussagekräftig, da sie nicht aussagen welcher Faktor sie auslöst
Was sind Haupteffekte?
Abweichung des Mittelwerts einer Faktorstufe vom Gesamtmittelwert
Was sind Interaktionseffekte?
Im Grunde bereinigte Zelleneffekte. z.B. (ab)24 = y24 - y2. - y.4 + y (Also der Zelleneffekt minus der beiden Mittelwerte der Faktorstufen und addiert mit dem Gesamtmittelwert)
Wie sieht die Linearkombination für zweifaktorielle Varianzanalyse aus?
Yijk = Y.. + aj + bk + (ab)jk + eijk
Wie sieht die Quardratsummenzerlegung für zweifaktorielle Varianzanalyse aus?
SStotal = SSfaktorA + SSfaktorB + SSfaktorAxB + SSwithin
Wie wird MSfaktorA berechnet?
SSfaktorA / p-1
Wie wird MSfaktorB berechnet?
SSfaktorB / q-1
Wie wird MSfaktorAxB berechnet?
SSfaktorAxB / ((p-1) * (q-1))
Wie wird MSwithin bei der Zweifaktoriellen VA berechnet?
SSwithin / N-(p*q)
Wie wird der F-Wert für den Haupteffekt von Faktor A der ZF VA berechnet?
F = MSfaktorA / MSwithin
Wie wird der F-Wert für den Interaktionseffekt bei der ZF VA berechnet?
F = MSfaktorAxB / MSwithin
Kann der Effekt für Haupteffekt A signifikant werden wenn der Effekt für Haupteffekt B insignifikant ist?
Ja, alle drei Effekte sind unabhängig
Was sind die Vorteile von Messwiederholung?
- Weniger Probanden erforderlich
- Weniger Zeit und Kosten (Organisatorisches nur einmal pro Person)
- Reduziert nicht erklärte Varianz
Was sind die Nachteile von Messwiederholung?
- Eventueller Effekt durch Ermüdung
- Fehlende Werte weil mehr absprünge etc.
- Varianzanalyse nicht immer anwendbar
Was sind die Anwendungsvorraussetzungen der Varianzanalyse
- Mindestens Intervallskalenniveau
- Unabhängige Messwerte
- ausreichend große Stichprobe
- Gleichgroße Gruppen/Zellen
- Normalverteilung innerhalb der Gruppen
- Ähnliche Varianzen in den Gruppen
Welche Voraussetzung ist bei wiederholter Untersuchung einer Versuchsperson nicht erfüllt?
Unabhängigkeit der Messwerte
Wann ist Sphärizität erfüllt?
alle Varianzen der Differenzen aller Paare von Messwerten müssen gleich groß sein.
Wie kann man Sphärizität überprüfen?
Mauchly-Test (Chi²-Test) => Wenn siginifikantes Ergebnis, dann keine Sphärizität
Wie kann man die Unabhängigkeit von Messwerten zeigen?
Mit Sphärizität
Was passiert wenn keine Sphärität vorliegt und man dennoch einen F-Test durchführt?
Kann fälschlicherweise siginifikant werden
Wie kann man sphärizität wieder herstellen?
Huynh-Feldt-Korrektur
Wie lautet die Strukturgleichung der einfaktoriellen Varianzanalyse?
yij = y + aj + pi + eij Effekt zu dem Zeitpunkt + Effekt der Person + Fehler
Was ist die Besonderheit der Quadratsummenzerlegung bei der MWH VA
SSwithin wird weiter zerlegt in SStreatment und SSresidual (Fehlerquaratsumme)
Was ist die Formel für SSresidual?
-(SStotal - SStreatment - SSbetween)
Wie funktioniert der F-Test bei MWH VA?
F = MStreatment / MSresidual
Wofür steht MWH
Messwiederholung
Wie wird SStreatment berechnet?
Summe von (yj - y)² (j ist Gruppenlaufindex)
Wie kann man eine Hypothese bei der Varianzanalyse formulieren?
- Mittelwertsunterschiede
- Effekte
- Varianz der Effekte
Welche Alternativhypothesen sind in der Varianzanalyse sinnvoll?
µj≠µk
Wie können Hypothesen noch dargestellt werden?
Als Effekte z.B. Nullhypothese Alle Effekte sind null / H1 min ein Effekt ist nicht null
Was sind Kontraste?
Vergleich zweier Gruppen oder neuer Gruppen aus bestehenden Gruppen
Was sind die Vorraussetzungen für einen Kontrast?
- Die Summe aller Gewichte muss Null ergeben
- Die Kontraste müssen unabhängig voneinander sein
Wie überprüft man, ob Kontraste unabhängig sind?
Wenn Kontraste in einer Tabelle stehen (Vergleich Nr x Gruppe) werden die Gewichte jeder Gruppe über alle Vergleiche multipliziert. Die Summe all dieser Ergebnisse muss 0 sein
Wie kann man die Signifikanz eines Kontranstes Prüfen?
mit einem t-Test bei dem t = der Kontrast / sqrt(Standardfehler(Kontrast))
Wofür braucht man Post-Hoc Tests?
Zur explorativen Nachuntersuchung (einfach mal ausprobieren)
Welchen Post-Hoc Test sollte man bei gleichgroßen Gruppen verwenden?
Tukey
Welchen Post-Hoc Test sollte man bei ungleichgroßen Gruppen verwenden?
Scheffé
Wie funktionieren Post-hoc-Tests?
Meist paarweise Vergleiche aller Gruppen mittels t-Test
Was sind “simple effects”?
Lokale Interaktionen / Effekte