Normalverteilung bei mehrfaktorieller ANOVA

Fragen, die sich auf kein spezielles Verfahren beziehen.

Normalverteilung bei mehrfaktorieller ANOVA

Beitragvon felix_2.0 » Mi 2. Sep 2015, 18:03

Hallo allerseits,

da ich nach ewigem Googeln und Probieren zu keiner Lösung komme, schildere ich hier mal mein Problem.
Ich habe einen Hörversuch mit 20 Probanden durchgeführt. Diesen möchte ich jetzt statistisch auswerten.

Die Aufgabe der Probanden war es einen Schallpegel in einem Wertebereich von -30dB bis 0dB einzustellen.
Diese Einstellung erfolgte 108 mal, wobei jeweils von Einstellvorgang zu Einstellvorgang äußere Parameter der Schalldarbietung geändert wurden.

Es handelte sich dabei um folgende Parameterstruktur:

Parameter A 3 Stufen
Parameter B 2 Stufen
Parameter C 3 Stufen
Parameter D 3 Stufen
Parameter E 2 Stufen
(Ergibt: 3 x 2 x 3 x 3 x 2 = 108 verschiedene Kombinationen)


Nun möchte ich herausfinden, ob der von den Probanden eingestellte Pegel von den Parametern (und deren Stufen) abhängig ist.
Meines Verständnis nach, sollte ich hierbei mit einer 5 faktoriellen Varianzanalyse mit Messwiederholung arbeiten (in SPSS).

Problem ist: ich habe nun 108 Messreihen à 20 Pegelwerten, wobei nur 60 von 108 nach Kolmogorow-Smirnow-Test (Signifikanzniveau 0,05) normalverteilt sind.

Das bedeutet, dass ich keine ANOVA durchführen kann, oder? Müssten für die ANOVA alle Messreihen den KS-Test bestehen?

Laut meines Wissens sollte nun der Friedman-Test verwendet werden, da nicht normalverteile Messreihen vorliegen, oder?

Vielen Dank schonmal im Vorraus.

Es grüßt: Felix
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Re: Normalverteilung bei mehrfaktorieller ANOVA

Beitragvon PonderStibbons » Mi 2. Sep 2015, 19:21

Problem ist: ich habe nun 108 Messreihen à 20 Pegelwerten, wobei nur 60 von 108 nach Kolmogorow-Smirnow-Test (Signifikanzniveau 0,05) normalverteilt sind.

Und selbst die nicht. Das sind einfach falsch-negative Befunde. Ein nichtsignifikanter
K-S-Test bei kleiner Stichprobe ist kein Beleg für irgendwas. Und Variablen wie Deine
sind sicher nicht in den Grundgesamtheiten normalverteilt.
Das bedeutet, dass ich keine ANOVA durchführen kann, oder? Müssten für die ANOVA alle Messreihen den KS-Test bestehen?

Die ANOVA kannst Du durchführen. Aber die F-Tests könnten verzerrt sein.
In diesem speziellen Fall würde ich annehmen, dass es eine geeignete
und auch inhaltlich sinnvolle Transformation gibt, welche die Werte einer
Normalverteilung annähert (LOG10 velleicht?). Wobei dann andere
Annahmen für die MW-ANOVA wichtiger sein dürften.

Laut meines Wissens sollte nun der Friedman-Test verwendet werden, da nicht normalverteile Messreihen vorliegen, oder?

Der ist nur einfaktoriell.

Mit freundlichen Grüßen

P.
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Re: Normalverteilung bei mehrfaktorieller ANOVA

Beitragvon felix_2.0 » Do 3. Sep 2015, 11:00

Vielen Dank für die schnelle Antwort P. !
Und selbst die nicht. Das sind einfach falsch-negative Befunde. Ein nichtsignifikanter
K-S-Test bei kleiner Stichprobe ist kein Beleg für irgendwas. Und Variablen wie Deine
sind sicher nicht in den Grundgesamtheiten normalverteilt.

Inwiefern prüf ich denn dann ob eine ANOVA mit Messwiederholung im vorliegenden Fall durchgeführt werden kann?
Ist der Shaprio-Wilk Test für eine deartig kleine Stichprobe geeigneter?


Frei nach http://www.uni-graz.at/ilona.papousek/teaching/docs/faq.html FAQ4 kann ich folgenden Sachverhalt annehmen, da meine Stichprobe klein und in allen Zellen N=20 gilt ?
"Allgemein gilt, daß der F-Test der Varianzanalyse auch bei kleineren Stichproben robust gegenüber Nicht-Normalität ist, vor allem bei gleichem Zellen-n (bei gleich vielen oder ungefähr gleich vielen Meßwerten in jeder Zelle)."

Die ANOVA kannst Du durchführen. Aber die F-Tests könnten verzerrt sein.
In diesem speziellen Fall würde ich annehmen, dass es eine geeignete
und auch inhaltlich Transformation gibt, welche die Werte einer
Normalverteilung annähert (LOG10 velleicht?). Wobei dann andere
Annahmen für die MW-ANOVA wichtiger sein dürften.


Inwiefern verzerrt? Worauf ist zu achten? Welche Annahmen für messwiederholte ANOVA meinst Du speziell?


Gruß,

Felix
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Re: Normalverteilung bei mehrfaktorieller ANOVA

Beitragvon PonderStibbons » Do 3. Sep 2015, 12:12

Inwiefern prüf ich denn dann ob eine ANOVA mit Messwiederholung im vorliegenden Fall durchgeführt werden kann?
Ist der Shaprio-Wilk Test für eine derartig kleine Stichprobe geeigneter?

Shapiro mit einer Signifikanzschwelle von 0,10 vielleicht. Aber das
ist jetzt doch auch müßig, ein großer Teil Deiner Werte ist eindeutig
aus Grundgesamtheiten, die nicht normal verteilt sind.

Vielleicht kann man das transformieren, wobei mein Vorschlag
eventuell auch Quatsch war, dB sind ja bereits logarithmisch. Ich habe
allerdings auch keine Ahnung, wie Deine Werte nun verteilt sind.

Frei nach http://www.uni-graz.at/ilona.papousek/teaching/docs/faq.html FAQ4 kann ich folgenden Sachverhalt annehmen, da meine Stichprobe klein und in allen Zellen N=20 gilt ?
"Allgemein gilt, daß der F-Test der Varianzanalyse auch bei kleineren Stichproben robust gegenüber Nicht-Normalität ist, vor allem bei gleichem Zellen-n (bei gleich vielen oder ungefähr gleich vielen Meßwerten in jeder Zelle)."

Da geht es um ein Design mit unterschiedliche Gruppen, oder?

Inwiefern verzerrt? Worauf ist zu achten? Welche Annahmen für messwiederholte ANOVA meinst Du speziell?

Diejenigen, die Du jetzt noch recherchierst, z.B. Sphärizität.

Mit freundlichen GRüßen

P.
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Re: Normalverteilung bei mehrfaktorieller ANOVA

Beitragvon felix_2.0 » Fr 4. Sep 2015, 16:00

Hier ist mein Datensatz, die Verteilung ist:

3-2-3-3-2

Stimulus - Verzögerungszeit - Dämpfungskoeffizient - Tiefpassfrequenz - Hochpassfrequenz

http://workupload.com/file/KuelklBO

Vielleicht könntest Du ja mal reinschauen, lieber P. :)

Welches nicht-parametrische Verfahren würde denn im Falle von 5 Faktoren mit Messwiederholung in Frage kommen?


Beste Grüße und ein schönes Wochenende,

Felix
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Re: Normalverteilung bei mehrfaktorieller ANOVA

Beitragvon PonderStibbons » Fr 4. Sep 2015, 17:25

Es gibt leider keine nonparametrischen Verfahren für mehrfaktorielle Versuchspläne.

Mit freundlichen Grüßen

P.
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Re: Normalverteilung bei mehrfaktorieller ANOVA

Beitragvon felix_2.0 » Di 15. Sep 2015, 09:50

PonderStibbons hat geschrieben:Es gibt leider keine nonparametrischen Verfahren für mehrfaktorielle Versuchspläne.

Mit freundlichen Grüßen

P.


Das ist natürlich problematisch für mich. :oops:

Wie würdest Du in diesem Fall vorgehen PonderStibbons?
Trotzdem eine Varianzanalyse durchführen? Die Ergebnisse dieser sind doch dann nicht aussagekräftig, oder?

Gruß,

Felix
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Re: Normalverteilung bei mehrfaktorieller ANOVA

Beitragvon PonderStibbons » Di 15. Sep 2015, 10:01

Wie würdest Du in diesem Fall vorgehen PonderStibbons?

Mich in dem Forschungsfeld anhand anderer empirischer Studien kundig machen,
wie dort Lautstärken analysiert werden. Womöglich gibt es ein Standard-Vorgehen
wie zum Beispiel eine gängige Transformation.
Trotzdem eine Varianzanalyse durchführen? Die Ergebnisse dieser sind doch dann nicht aussagekräftig, oder?

Weiß ich nicht. Musst Du mit Deinem Betreuer besprechen.

Mit freundlichen Grüßen

P.
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