Питання про те, як вказані випадкові ефекти в літрах


55

Нещодавно я виміряв, як значення нового слова набувають протягом неодноразових експозицій (практика: 1-й день 10-го дня), вимірюючи ERP-адреси (ЕЕГ), коли слово переглядалося в різних контекстах. Я також контролював властивості контексту, наприклад, його корисність для виявлення нового значення слова (високий проти низького). Мене особливо цікавить ефект від практики (днів). Оскільки окремі записи ERP є галасливими, значення компонентів ERP отримують шляхом усереднення за випробуваннями певної умови. За допомогою lmerфункції я застосував таку формулу:

lmer(ERPindex ~ practice*context + (1|participants), data=base) 

і

lmer(ERPindex ~ practice*context + (1+practice|participants), data=base) 

Я також бачив еквівалент наступних випадкових ефектів у літературі:

lmer(ERPindex ~ practice*context + (practice|participants) + 
                (practice|participants:context), data=base) 

Що досягається за допомогою випадкового множника форми participants:context? Чи є хороше джерело, яке дозволило б людині, що має лише короткий досвід матричної алгебри, точно зрозуміти, що випадкові фактори роблять у лінійних змішаних моделях і як їх слід вибирати?

Відповіді:


77

Я опишу, до якої моделі lmer()підходить кожен ваш дзвінок і чим вони відрізняються, а потім відповім на ваше остаточне запитання щодо вибору випадкових ефектів.

Кожен з ваших трьох моделей містить фіксовані ефекти для practice, contextі взаємодії між ними. Випадкові ефекти відрізняються між моделями.

lmer(ERPindex ~ practice*context + (1|participants), data=base) 

participantsparticipant0

lmer(ERPindex ~ practice*context + (1+practice|participants), data=base) 

Ця модель, крім випадкового перехоплення, містить також випадковий нахил в practice. Це означає, що швидкість, з якою люди навчаються на практиці, відрізняється від людини до людини. Якщо людина має позитивний випадковий ефект, то вони роблять швидше з практикою, ніж середній показник, тоді як негативний випадковий ефект вказує, що вони навчаються менш швидко з практикою, ніж середній, або, можливо, погіршуються з практикою, залежно від дисперсії випадкового ефект (припускаючи, що фіксований ефект практики є позитивним).

lmer(ERPindex ~ practice*context + (practice|participants) + 
                (practice|participants:context), data=base) 

Ця модель відповідає випадковому нахилу і перехопленню practice(ви повинні зробити, (practice-1|...)щоб придушити перехоплення) так само, як це робила попередня модель, але тепер ви також додали випадковий нахил і перехоплення у факторі participants:context, який є новим фактором, рівні якого - будь-яка комбінація рівнів, присутніх у participantsта, contextі відповідні випадкові ефекти поділяються спостереженнями, які мають однакове значення як participantsі, і context. Щоб відповідати цій моделі, вам потрібно мати кілька спостережень, які мають однакові значення і для, participantsі дляcontextінакше модель не піддається оцінці. У багатьох ситуаціях групи, створені за допомогою цієї змінної взаємодії, є дуже рідкісними і призводять до дуже галасливих / складних для підбору моделей випадкових ефектів, тому ви хочете бути обережними при використанні коефіцієнта взаємодії як групуючої змінної.

В основному (читайте: не отримуючи надто складних) випадкові ефекти слід використовувати, коли ви думаєте, що змінні угруповання визначають "кишені" неоднорідності в наборі даних або що особи, які поділяють рівень коефіцієнта групування, повинні співвідноситися між собою (в той час як особи, які не повинні співвідноситися) - це досягають випадкові ефекти. Якщо ви вважаєте, що спостереження, які поділяють рівні обох participantsі contextє більш схожими, ніж сума двох частин, то, включаючи випадковий ефект "взаємодії", може бути доречним.

Редагувати: Як згадує @Henrik у коментарях, моделі, які вам підходять, наприклад:

lmer(ERPindex ~ practice*context + (1+practice|participants), data=base)

зробіть так, щоб випадковий нахил і випадковий перехоплення співвідносилися один з одним, і це співвідношення оцінюється моделлю. Щоб обмежити модель таким чином, щоб випадковий нахил і випадковий перехоплення були некорельованими (і, отже, незалежними, оскільки вони зазвичай розподіляються), замість цього вам слід підійти до моделі:

lmer(ERPindex ~ practice*context + (1|participants) + (practice-1|participants), 
     data=base)

Вибір між цими двома має базуватися на тому, чи вважаєте ви, наприклад, participantщо з більшою базовою лінією, ніж середня (тобто позитивний випадковий перехоплення) також, ймовірно, буде більша швидкість зміни, ніж середня (тобто позитивний випадковий нахил). Якщо так, ви дозволите їх співвіднесення, тоді як якщо ні, то ви обмежите їх незалежністю. (Знову ж таки, цей приклад передбачає, що нахил фіксованого ефекту є позитивним).


2
Я не хочу бути вибагливим, але чи не друга модель також містить кореляцію між перехопленням і схилами. Просто додавання схилів повинно бути: lmer(ERPindex ~ practice*context + (1|participants) + (0 + practice|participants, data=base)Або я помиляюся? (Не пов'язано: Вибачте за мою невелику редагування вашої публікації. Якщо ви не згодні з уточненням, просто поверніть її назад)
Генрік,

@ Генрік, так, ти маєш рацію, що він також оцінює співвідношення двох випадкових ефектів. Пишучи цю відповідь, я намагався дати «велику картину» уявлення про те, що відбувається з цими моделями, що не включало згадування про співвідношення між випадковими ефектами, у яких немає простого опису на два центри. так, як це роблять нахил і перехоплення :) У будь-якому випадку, я не думаю, що це упущення робить інтерпретацію, яку я зробив у своїй відповіді, неправильною. BTW, дякую за редагування.
Макрос

1
@Henrik, я додав примітку про різницю між внесенням випадкових ефектів у співвідношення проти некорельованих, що, на мою думку, покращує відповідь - дякую, що вказав на це.
Макрос

Дякую. Я намагаюся вникнути в змішану річ моделювання, а також борюся з питанням, як і коли використовувати структуру випадкових ефектів, що я просто хотів переконатися. Загалом, чудова відповідь (+1).
Генрік

1
@pom, дякую за комплімент. Re: ваш коментар, я перевірив це на модельованих даних, і я думаю, у вас це є назад. Друга модель в моєму редагуванні має один менший параметр, ніж перша. Це тому, що друга модель обмежує кореляцію між двома випадковими ефектами до нуля. Крім того, що моделі однакові. Я не впевнений, з чим ви стикаєтесь, але допоможе відтворюваний приклад. Ось моя:x <-rnorm(1000); id <- rep(1:100,each=10); y <- rnorm(1000); g <- lmer(y ~ (1+x|id)); g2 <- lmer(y ~ (1|id) + (x-1|id)); attr(logLik(g),"df"); attr(logLik(g2),"df");
Макрос

13

@Macro дав хорошу відповідь тут, я просто хочу додати одну маленьку точку. Якщо хтось із вашої ситуації використовує:

lmer(ERPindex ~ practice*context + (practice|participants) + 
                (practice|participants:context), data=base) 

Я підозрюю, що вони помиляються. Поміркуйте: (practice|participants)означає, що practiceдля кожного ефекту існує випадковий нахил (і перехоплення) participant, тоді як (practice|participants:context)означає, що practiceдля кожного participant by context поєднання існує випадковий нахил (і перехоплення) . Це добре, якщо це те, що вони хочуть, але я підозрюю , що вони хочуть (practice:context|participants), а це значить , що є випадковий нахил (і перехоплювати) для ефекту взаємодії з practice by contextдля кожного participant.


4

У моделі випадкових ефектів або змішаних ефектів випадковий ефект використовується, коли ви хочете розглянути ефект, який ви спостерігали, як би він був виведений з деякого розподілу ймовірності ефектів.

Один з найкращих прикладів, які я можу навести, - це моделювання даних клінічного випробування з багатоцентрового клінічного випробування. Ефект на сайті часто моделюється як випадковий ефект. Це робиться тому, що 20 або більше сайтів, які фактично використовувались у пробному процесі, були виведені із значно більшої групи потенційних сайтів. На практиці вибір може бути не випадковим, але все ж може бути корисним ставитися до нього так, ніби він був.

Хоча ефект сайту може бути змодельований як фіксований ефект, було б важко узагальнити результати для більшої популяції, якби ми не взяли до уваги той факт, що ефект для іншого вибраного набору з 20 сайтів буде різним. Трактування цього як випадкового ефекту дозволяє нам враховувати це таким чином.


1
-1 тому, що ця відповідь не стосується фактичних питань тут.
амеба каже, що повернеться до Моніки
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.