Расхождение с регрессом ANOVA (aov против lm в R)


21

У меня всегда было впечатление, что регрессия - это просто более общая форма ANOVA и результаты будут идентичны. Однако недавно я провел и регрессию, и ANOVA для одних и тех же данных, и результаты значительно различаются. То есть в регрессионной модели значимы как основные эффекты, так и взаимодействие, в то время как в ANOVA один основной эффект незначителен. Я ожидаю, что это как-то связано с взаимодействием, но мне не ясно, чем отличаются эти два способа моделирования одного и того же вопроса. Если это важно, один предиктор является категориальным, а другой - непрерывным, как показано в моделировании ниже.

Вот пример того, как мои данные выглядят и какой анализ я выполняю, но без тех же самых р-значений или эффектов, значимых для результатов (мои фактические результаты описаны выше):

group<-c(1,1,1,0,0,0)
moderator<-c(1,2,3,4,5,6)
score<-c(6,3,8,5,7,4)

summary(lm(score~group*moderator))
summary(aov(score~group*moderator))

резюме (lm ()) дает вам коэффициенты для указанных вами контрастов, которые являются контрастами лечения при отсутствии спецификации здесь. В то время как резюме (aov ()) дает вам таблицу anova. Если вам нужна анова для модели lm, вам нужна анова (lm ())
— Мэтт Альбрехт

groupчисловой вектор, это специально? Как правило, факторы группирования должны иметь класс factor, так что преобразование в контрасты может быть обработано автоматически такими функциями, как lm(). Это станет очевидным, если у вас будет более двух групп или вы используете для своей groupпеременной кодировку, отличную от 0/1 .
— Каракал

Ответы:


17

summaryФункция вызывает различные методы в зависимости от класса объекта. Разница не в aovпротивостоянии lm, а в представленной информации о моделях. Например, если вы использовали anova(mod1)и anova(mod2)вместо этого, вы должны получить те же результаты.

Как говорит @Glen, ключевым моментом является то, основаны ли отчеты о тестах на суммах квадратов типа 1 или 3. Они будут отличаться, когда корреляция между вашими объясняющими переменными не точно равна 0. Когда они коррелируют, некоторые SS уникальны для одного предиктора, а другие - для другого, но некоторые SS можно отнести к одному или к обоим. ( Вы можете визуализировать это, представив символ MasterCard- в центре небольшая область перекрытия.) В этой ситуации нет однозначного ответа, и, к сожалению, это норма для не экспериментальных данных. Один из подходов заключается в том, что аналитик использует свое суждение и назначает перекрывающийся SS одной из переменных. Эта переменная сначала входит в модель. Другая переменная входит во вторую модель и получает SS, который выглядит как печенье с укусом. Его эффект может быть проверен тем, что иногда называют р2изменить или F изменить. Этот подход использует тип 1 SS. В качестве альтернативы, вы можете сделать это дважды с каждым входом первым и сообщить о тесте F-изменения для обоих предикторов. Таким образом, ни одна из переменных не получает SS из-за перекрытия. Этот подход использует тип 3 SS. (Я должен также сказать вам, что последний подход не принимается во внимание.)

Следуя предложению @BrettMagill в комментарии ниже, я могу попытаться сделать это немного яснее. (Обратите внимание, что в моем примере я использую только 2 предиктора и не взаимодействую, но эту идею можно расширить, чтобы включить все, что вам нравится.)

Тип 1: SS (A) и SS (B | A)

Тип 3: SS (A | B) и SS (B | A)


1
Это хорошее описание проблемы. Вы можете немного пояснить текст следующим образом: Тип I: SS_A = SS (A) SS_B = SS (B | A) и SS_AB = SS (AB | B, A) Тип III: SS_A = SS (A | B, AB ) и SS_B = SS (B | A, AB) и SS_AB = SS (AB | A, B)
— Бретт

1
Большое вам спасибо за вашу помощь. Теперь я понимаю, что происходит с точки зрения различий между этими моделями, но я до сих пор не понимаю, когда было бы целесообразно использовать модель ановой или регрессионной модели. Мой советник советует anova, но меня всегда учили использовать регрессию, и я не уверен, что лучше использовать, когда результаты расходятся. Есть ли у вас какие-либо примеры или ресурсы для консультаций, когда это будет уместно? Еще раз спасибо за помощь.
— Ребекка

1
Извините, я не совсем понимаю. Я хочу сказать, что модели на самом деле не отличаются. ANOVA - это регрессия со всеми качественными предикторами. Если у вас есть регрессионная модель с непрерывными и качественными предикторами, и вы сначала вводите непрерывный предиктор, то качественные предикторы (но без термина взаимодействия) - это ANCOVA. Любой подход хорош, поскольку «за кадром» они идентичны. Я обычно кодирую это как регрессию, но это вопрос стиля. OTOH, если ваш консультант хочет, чтобы он работал в стиле ANOVA, тогда идите по этому пути, так как нет никакой разницы.
— gung - Восстановить Монику

2
Несколько вещей: (3) взаимодействие не означает, что ваши независимые переменные коррелируют, это просто разные вещи; (2 вверх), если модель 3 значительно лучше, чем модель 2, то да, это говорит о том, что взаимодействие является значительным (поскольку взаимодействие - единственное, что между ними отличается); (1 вверх) вы хотите избегать просто ловить значительные эффекты, если вы не думаете о своем исследовании как о пилоте, которого вы будете использовать для планирования последующего подтверждающего исследования (в этом случае я думаю, что вы в порядке); Я полагаю, что вы провели это исследование, чтобы посмотреть на все три, таким образом, перейдите к модели 3.
— Gung - Восстановить Монику

2
Кроме того, взаимодействие подразумевает, что вы не должны интерпретировать основные эффекты, поэтому представление только модели 1 может быть опасным заблуждением. Если вы хотите получить больше информации о типах SS, я написал довольно полный ответ здесь: stats.stackexchange.com/questions/20452/… Кроме того, в какой-то момент вы должны принять один из ответов, нажав на флажок рядом с один из них.
— gung - Восстановить Монику

10

Результаты вывода aov дают вам вероятности, основанные на сумме квадратов типа 1. Вот почему результат взаимодействия одинаков, а основные эффекты различаются.

Если вы используете вероятности, основанные на сумме квадратов типа 3, они будут соответствовать результатам линейной регрессии.

library(car)
Anova(aov(score~group*moderator),type=3)

5
Линейные модели и ANOVA будут эквивалентны, когда модели проверяют одни и те же гипотезы и когда параметризация факторов эквивалентна. Так называемые суммы «Типа I» и «Типа III» являются квадратами и представляют собой просто тесты различных базовых гипотез (влияние последовательных сумм квадратов против предельных сумм квадратов). ANOVA склонна скрывать некоторые из этих решений, реализованные во многих пакетах, и это заставляет меня поверить, что на самом деле настройка и проверка интересующих гипотез с помощью параметризации факторов и сравнения моделей в GLM является превосходным подходом.
— Бретт

+1, я думаю, что у вас есть опечатка, хотя. Я использую SS типа 1, а aov - SS типа 3.
— gung - Восстановить Монику

2
Тип III (Marginal) Суммы квадратов по умолчанию используются в lm. AOV будет использовать тип I (последовательный) по умолчанию. Результаты LM инвариантны к порядку, а все результаты зависят от порядка факторов.
— Бретт

Я думал, что и lm, и aov использовали тип I по умолчанию, следовательно, использование заглавной A Anova () для типов II и III.
— Мэтт Альбрехт

6
В целом, Anova(..., type=3)вы не получите корректный SS типа III, если только вы не переключитесь с контрастов лечения (по умолчанию в R) на кодирование эффекта для неупорядоченных факторов ( options(contrasts=c("contr.sum", "contr.poly"))) или некоторых других кодов с суммированием до нуля (например, Helmert). Это станет очевидным, если у вас несбалансированные размеры ячеек и более двух групп, и это также будет упомянуто на странице справки для Anova().
— Каракал

-2

Основное различие между линейной регрессией и ANOVA состоит в том, что в ANOVA переменные предиктора являются дискретными (то есть имеют разные уровни). В то время как в линейной регрессии, предикторные переменные являются непрерывными.


3
Это не совсем так.
— Майкл Р. Черник

Я читал это где-то в интернете. Можете ли вы объяснить ключевую разницу. Я новичок.
— Вивек
Используя наш сайт, вы подтверждаете, что прочитали и поняли нашу Политику в отношении файлов cookie и Политику конфиденциальности.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.