Понимание дисперсии случайных эффектов в моделях lmer ()


16

У меня проблемы с пониманием вывода моей lmer()модели. Это простая модель исходной переменной (Поддержка) с различными перехватами состояний / случайными эффектами состояний:

mlm1 <- lmer(Support ~ (1 | State))

Результаты summary(mlm1):

Linear mixed model fit by REML 
Formula: Support ~ (1 | State) 
   AIC   BIC logLik deviance REMLdev
 12088 12107  -6041    12076   12082
Random effects:
 Groups   Name        Variance  Std.Dev.
 State    (Intercept) 0.0063695 0.079809
 Residual             1.1114756 1.054265
Number of obs: 4097, groups: State, 48

Fixed effects:
            Estimate Std. Error t value
(Intercept)  0.13218    0.02159   6.123

Я так понимаю, что дисперсия перехватов / случайных эффектов в разных состояниях равна 0.0063695. Но когда я извлекаю вектор этих состояний случайных эффектов и вычисляю дисперсию

var(ranef(mlm1)$State)

Результат: 0.001800869значительно меньше дисперсии, о которой сообщается summary().

Насколько я понимаю, указанную модель можно записать так:

Yязнак равноα0+αs+εя, за язнак равно{1,2,,,,,4097}

αs~N(0,σα2), за sзнак равно{1,2,,,,,48}

αsσα2lmer()


lmer()σα2α^sYяYяs

Вот очень похожий вопрос с несколько иным ответом
Арне Йонас Варнке

Ответы:


11

Это классический односторонний анова. Очень короткий ответ на ваш вопрос заключается в том, что компонент дисперсии состоит из двух терминов.

σ^α2знак равноЕ[148Σsзнак равно148αs2]знак равно148Σsзнак равно148α^s2+148Σsзнак равно148vaр(α^s)

Таким образом, вычисленный вами термин является первым слагаемым в правой части (поскольку случайные эффекты имеют среднее значение ноль). Второе слагаемое зависит от того, используется ли REML для ML, и от суммы квадратов стандартных ошибок ваших случайных эффектов.


2
Хорошо понял! Таким образом, сумма квадратов SE из RE - 1/48 * sum((se.ranef(mlm1)$State)^2)- есть 0.004557198. Дисперсия точечных оценок RE (полученных, как указано выше, с использованием var(ranef(mlm1)$State)) равна 0.001800869. Сумма 0.006358067, представляющая собой отклонение, summary()указанное в lmer()приведенной выше модели, по крайней мере, до 4 или 5 цифр. Большое спасибо @probability
nomad545

2
Для тех, кто ищет этот ответ и комментарий о помощи, обратите внимание, что nomad545 также использовал armпакет R для этой se.ranef()функции.
ndoogan

1
@probabilityislogic: Можете ли вы предоставить более подробную информацию о том, как было рассчитано это уравнение? В частности, как было достигнуто второе равенство? Кроме того, не должно ли быть шляпа на альфа после первого равенства?
user1357015

1
Y~NормaL(1Nα0,Σ)Σзнак равнояNσе2+σα2ZZTявляется «безусловной» дисперсией Y. Если вы сделаете это (плюс, используя некоторые манипуляции), вы получите вышеуказанное равенство. Второе равенство следует изЕ(αs)знак равно0 (под моделью) значение vaр(αs)знак равноЕ(αs2)
вероятностная
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.