线性混合模型中的随机效应斜率

机器算法验证 r 混合模式 随机效应模型
2022-04-09 09:53:14

在我的数据中,个人 (ID) 的 RT(注视)被检查为视觉条件、因子大小(小、中、大)的函数。基本型号:

print(Base <- lmer(RT ~ Size + (1|ID), data=rt), cor=F)

随机效果:

print(NoCor <- lmer(RT ~ Size + (0+Size|ID) , data=rt))
print(WithCor <- lmer(RT ~ Size + (1+Size|ID), data=rt))

ID 斜率的添加改进了 Base 模型。我的问题是,当随机效应和固定效应之间没有关系时,即当随机因子和固定因子之间的相关性没有改善模型时,如何解释显着的随机效应(大小/ID)[方差分析(NoCr,WithCor)没有显示出显着的改善]?

2个回答

首先,您应该在使用 ML(最大似然)拟合后比较来自 lmer 的模型,因为默认值为 REML。所以像:

fit.nc <- update(NoCor, REML=FALSE)
fit.wc <- udpate(WithCor, REML=FALSE)
anova(fit.nc, fit.wc)

这将有助于从您的拟合中查看随机效应变化的输出。例如,回答:截距和斜率之间是否存在很强的相关性,变化的大小是多少?

如果您发现仅随机斜率模型 (NoCor) 提供了最佳拟合,则这意味着 Size 变量在组之间具有不同的效果(取决于变化)。但是没有截距意味着在某个零水平(您的因子大小的基线)的平均响应在所有组中都是相同的。

除非有理论指导,否则仅随机斜率的模型并不常见——通常我们假设组之间的基线变化(随机截距),然后让效果(斜率)也发生变化。如果您认为没有充分理由接受仅斜率模型,那么您可能希望保留随机截距和斜率模型,因为它可能更符合理论。

在这种情况下,预计不会在您指定的“NoCor”模型和“WithCor”模型之间找到实质性差异。这是因为“大小”是一个因素,而不是数字协变量,两个模型之间的变化是随机效应被设置为独立的,而不是参考截距(基本水平)的随机效应。当您将它们与 ANOVA 进行对比时,您可以看到 AIC、BIC 和 logLik 没有差异,自由度也没有差异(两个模型具有相同数量的参数)。

我发现如果要估计因子的每个级别的方差分量而不包括相关性,创建虚拟变量可能会更好。就像是:

rt$Size1<- ifelse(rt$Size == "small", 1, 0)
rt$Size2<- ifelse(rt$Size == "med", 1, 0)
rt$Size3<- ifelse(rt$Size == "large", 1, 0)
NoCor2 <- lmer(RT ~ Size + (0+Size1|ID) + (0+Size2|ID) + (0+Size3|ID), data=rt)

您可能还想尝试稍微简单的模型:

NoCorHom <- lmer(RT ~ Size + (1|ID) + (1|ID:Size), data=rt)

您可以从模型摘要中看到,这适合尺寸因子的单个方差,相当于假设球形度和同质性(就像常规重复测量方差分析一样)。

如果 Size 是数字,那么您将查看类似下面的内容来比较相关参数:

NoCor3 <- lmer(RT ~ Size + (1|ID) + (0+Size|ID), data=rt)
#vs
Cor <- lmer(RT ~ Size + (1+Size|ID), data=rt)