分析非独立数据的建议或最佳实践。提供的与疼痛感知数据相关的具体示例

机器算法验证 非独立的
2022-03-10 01:57:11

我正在寻求分析非独立数据的建议和/或最佳实践。特别是,我对不反映典型重复测量基于时间的数据的非独立数据感到好奇,在这些数据中,相同问题或刺激的数据是在不同时间点收集的。相反,收集的数据是从已知相关的相似(但不相同)问题或刺激中得出的。下面是一个具体的例子。

我有两组(A 组、B 组)的疼痛感知数据,可以按性别进一步划分(即 A-女性;A-男性;B-女性;B-男性)。疼痛感知因变量包括 3 个热阈值测试(即检测、疼痛、耐受)和特定温度范围(温度 X1、X2、X3、X4、X5)的疼痛幅度估计。收集热和冷刺激的这些疼痛感知变量(例如,热痛耐受性;冷痛耐受性;热温度 X1;冷温度 X1)。应该预期(并且确实观察到)给定个体的各种疼痛感知变量不是独立的。

分析的目的是寻找基于群体成员(A 组与 B 组)和性别(女性与男性)的群体差异。希望找到组成员身份和性别之间的相互作用。还希望找到特定疼痛感知变量(或变量类型;即“冷刺激”)与组成员和/或性别之间的相互作用。我尝试对不同组的疼痛感知变量分别运行一系列重复测量方差分析(即热刺激阈值测试;冷刺激阈值测试;热痛幅度估计;冷痛幅度估计);但是,此解决方案感觉不是最佳或足够的。我的具体问题是:

1)使用重复测量分析从相关(但不相同)问题/刺激中得出的数据是否合适?

2) 单独分析数据块是否合适(例如,冷痛程度估计;冷刺激阈值测试)?

2)不同的策略(例如多级分析/轮廓分析/或某种类型的多变量重复测量方差分析)是否更合适?

3) 分析此类数据的一般建议和/或最佳实践。

感谢您的反馈和意见

帕特里克·韦尔奇

注意:我已经在该网站上搜索了相关问题(即,具有非独立观察的 ANOVAn 相关样本的参数技术),但我认为当前问题的差异足以值得单独考虑。

3个回答

如果温度水平 X1...X5 是特定的度数,我不确定如何完全跨越温度和刺激(热/冷)。我假设“温度”由 5 个顺序类别组成,从“可能引起最小不适”到“可能引起我的研究伦理委员会允许的最大不适”,然后允许与热/冷方向交叉。

如果是这种情况,那么您认为 3 个响应变量可能不会是独立的是正确的,因此如果您进行多变量检验,您可能会增加您的功效(相对于 3 个单独的分析)。坦率地说,我必须承认我的第一个倾向是简单地进行三个单独的分析,每个响应变量一个,但那是因为我对多变量测试的机制不是很了解。也就是说,鉴于 3 个响应变量之间可能存在依赖关系,跨 3 个独立的方差分析的显着结果可能最合理地被认为是这种依赖关系的表现,而不是 3 个真正独立的现象集。

我很确定您不应该通过添加“响应变量类型”作为预测变量将所有 3 个响应变量集中到一个单变量分析中;如果您的响应变量的尺度和方差非常不同,这种方法可能会遇到麻烦。据推测,多变量分析具有将这些差异考虑在内的特征。(但是,我想知道混合效应分析是否也能够处理这种差异?我是混合效应的新手,但我怀疑它可能......)

至于您在此线程和其他线程中使用多级模型的建议,我认为以这种方式进行分析比重复测量方差分析没有任何好处。MLM 只是 OLS 回归的扩展,并提供了一个明确的框架来模拟组级别(通常称为“上下文”)对较低级别估计的影响。我从你的例子中猜想你没有具体的“背景”,除了在个人内部重复测量,这在重复的方差分析设计中得到了解释(无论如何你对测量特定个体的影响不感兴趣,只是为了控制这个非-独立)。从这个意义上说,您所描述的群体和性别都不是“背景”,它们只能是直接影响(或者至少您只能观察它们是否具有直接影响)。

在这个例子中,传销只是让事情复杂化了。它并不能直接解决您的问题,即几个相关的措施是非独立的,您无法衡量结果的任何组级别特征,因为您只有两个组,并且您的层次结构是交叉分类的并且具有三个级别,(观察仅嵌套在 1 个个体中,但性别和组嵌套并不相互排斥)。您列为项目目的的所有事情都可以使用重复的方差分析来完成,只需将组、性别和组*性别交互效应纳入模型。

这超出了您问题的范围,但我永远不会同意性别是嵌套在其中的一组观察。

我认为重复测量在这里不合适 - 据我了解您的协议,五个温度(热或冷)不是重复测量,因为它们发生在不同的温度下。

但是,确实感觉您需要在每个温度组的五个级别上进行一些数据缩减。您可能最好考虑一些探索性分析,以确定痛觉与序数温度输入之间关系的一般形式在冷热组之间是什么关系;然后将其减少为线性斜率或指数函数;然后将该单个变量建模为您的因变量,并将性别和 A/B 作为因素。

潜在增长曲线建模也可能是合适的,但这超出了我的范围。