Digamos que temos dois fatores (A e B), cada um com dois níveis (A1, A2 e B1, B2) e uma variável de resposta (y).
O ao executar uma ANOVA bidirecional do tipo:
y~A+B+A*B
Estamos testando três hipóteses nulas:
- Não há diferença nas médias do fator A
- Não há diferença nas médias do fator B
- Não há interação entre os fatores A e B
Quando escritas, as duas primeiras hipóteses são fáceis de formular (para 1 é H 0 :μ A 1 = μ A 2
Mas como a hipótese 3 deve ser formulada?
edit : e como seria formulado para o caso de mais de dois níveis?
Obrigado.
hypothesis-testing
anova
Tal Galili
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H_0 = \mu_{A1}=\mu_{A2}
ou\mu_{A_1}
]Respostas:
Eu acho importante separar claramente a hipótese e seu teste correspondente. Para o seguinte, assumo um design CRF- p q equilibrado entre sujeitos (tamanhos de células iguais, notação de Kirk: design fatorial completamente aleatório).p q
Y i j k é a observação i no tratamento j do fator A e tratamento k do fator B com 1 ≤ i ≤ n , 1 ≤ j ≤ p e 1 ≤ k ≤ q . O modelo é Y i j k = μ j k + ϵ i ( j k ) ,Yeu j k Eu j UMA k B 1 ≤ i ≤ n 1 ≤ j ≤ p 1 ≤ k ≤ q ϵ i ( j k ) ∼ N ( 0 , σ 2 ϵ )Yeu j k= μj k+ ϵi ( j k ),ϵi ( j k )∼ N(0,σ2ϵ)
Design: B 1 ... B k ... B q A 1 μ 11 ... μ 1 k ... μ 1 q μ 1. ... ... ... ... ... ... ... A j μ j 1 ... μ j k ... μ j q μ j . ... ... ... ... ... ... ... A p μ p 1 ... μ p k … μ p q μ p . μ .1 … μ . k … μ . q μ A1…Aj…Ap B1μ11…μj1…μp1μ.1…………………Bkμ1k…μjk…μpkμ.k…………………Bqμ1q…μjq…μpqμ.q μ1.…μj.…μp.μ
μ j k é o valor esperado na célula j k , ϵ i ( j k ) é o erro associado à medição da pessoa i nessa célula. Anotação ( ) indica que os índices j k são fixos para qualquer pessoa i, porque essa pessoa é observada em apenas uma condição. Algumas definições para os efeitos:μjk jk ϵi(jk) i () jk i
μ j . = 1q ∑ q k = 1 μjk(valor médio esperado para o tratamentojdo fatorA)μj.=1q∑qk=1μjk j A
μ . k = 1p ∑ p j = 1 μjk(valor médio esperado para o tratamentokdo fatorB)μ.k=1p∑pj=1μjk k B
α j = µ j . - μ (efeito do tratamento j do fator A , ∑ p j = 1 α j = 0αj=μj.−μ j A ∑pj=1αj=0 )
β k = μ . k - μ (efeito do tratamento k do fator B , ∑ q k = 1 β k = 0 )βk=μ.k−μ k B ∑qk=1βk=0
( α β ) j k = μ j k - ( μ + α j + β k ) = μ j k - μ j . - μ . k + μ (efeito de interação para a combinação do tratamento j do fator A com o tratamento k do fator B , ∑ p j = 1 ( α β ) j k =(αβ)jk=μjk−(μ+αj+βk)=μjk−μj.−μ.k+μ
j A k B 0 0∧∑qk=1(αβ)jk=0)∑pj=1(αβ)jk=0∧∑qk=1(αβ)jk=0)
α(k)j=μjk−μ.kα(k)j=μjk−μ.k j of factor AA within fixed treatment kk of factor BB , ∑pj=1α(k)j=0∧1q∑qk=1α(k)j=αj∀j,k)∑pj=1α(k)j=0∧1q∑qk=1α(k)j=αj∀j,k)
(conditional main effect for treatment j
β(j)k=μjk−μj.β(j)k=μjk−μj. k of factor BB within fixed treatment jj of factor AA , ∑qk=1β(j)k=0∧1p∑pj=1β(j)k=βk∀j,k)∑qk=1β(j)k=0∧1p∑pj=1β(j)k=βk∀j,k)
(conditional main effect for treatment k
With these definitions, the model can also be written as: Yijk=μ+αj+βk+(αβ)jk+ϵi(jk)Yijk=μ+αj+βk+(αβ)jk+ϵi(jk)
This allows us to express the null hypothesis of no interaction in several equivalent ways:
H0I:∑j∑k(αβ)2jk=0H0I:∑j∑k(αβ)2jk=0 0 , such that μjk=μ+αj+βk∀j,kμjk=μ+αj+βk∀j,k . This means that treatment effects of both factors - as defined above - are additive everywhere.)
(all individual interaction terms are 0
H0I:α(k)j−α(k′)j=0∀j∧∀k,k′(k≠k′)H0I:α(k)j−α(k′)j=0∀j∧∀k,k′(k≠k′) j of factor AA are the same, and therefore equal αjαj . This is essentially Dason's answer.)
(all conditional main effects for any treatment j
H0I:β(j)k−β(j′)k=0∀j,j′∧∀k(j≠j′)H0I:β(j)k−β(j′)k=0∀j,j′∧∀k(j≠j′) k of factor BB are the same, and therefore equal βkβk .)
(all conditional main effects for any treatment k
H0IH0I : In a diagramm which shows the expected values μjkμjk with the levels of factor AA on the xx -axis and the levels of factor BB drawn as separate lines, the qq different lines are parallel.
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An interaction tells us that the levels of factor A have different effects based on what level of factor B you're applying. So we can test this through a linear contrast. Let C = (A1B1 - A1B2) - (A2B1 - A2B2) where A1B1 stands for the mean of the group that received A1 and B1 and so on. So here we're looking at A1B1 - A1B2 which is the effect that factor B is having when we're applying A1. If there is no interaction this should be the same as the effect B is having when we apply A2: A2B1 - A2B2. If those are the same then their difference should be 0 so we could use the tests:
H0:C=0vs.HA:C≠0.H0:C=0vs.HA:C≠0.
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