En iyi grafiksel tip II (beta) hatası, güç ve örnek boyutu nasıl görüntülenir?


16

İstatistiklere bir giriş yazmam isteniyor ve p-değeri ile gücün ilişkisini grafiksel olarak nasıl göstereceğimizi düşünüyorum. Ben bu grafik ile geldim:

Etkileşen iki Gauss eğrisi

Benim sorum: Bunu göstermenin daha iyi bir yolu var mı?

İşte benim R kodum

x <- seq(-4, 4, length=1000)
hx <- dnorm(x, mean=0, sd=1)

plot(x, hx, type="n", xlim=c(-4, 8), ylim=c(0, 0.5), 
ylab = "",
xlab = "",
main= expression(paste("Type II (", beta, ") error")), axes=FALSE)
axis(1, at = c(-qnorm(.025), 0, -4), 
     labels = expression("p-value", 0, -infinity ))

shift = qnorm(1-0.025, mean=0, sd=1)*1.7
xfit2 <- x + shift
yfit2 <- dnorm(xfit2, mean=shift, sd=1)

# Print null hypothesis area
col_null = "#DDDDDD"
polygon(c(min(x), x,max(x)), c(0,hx,0), col=col_null)
lines(x, hx, lwd=2)

# The alternative hypothesis area

## The red - underpowered area
lb <- min(xfit2)
ub <- round(qnorm(.975),2)
col1 = "#CC2222"

i <- xfit2 >= lb & xfit2 <= ub
polygon(c(lb,xfit2[i],ub), c(0,yfit2[i],0), col=col1)

## The green area where the power is
col2 = "#22CC22"
i <- xfit2 >= ub
polygon(c(ub,xfit2[i],max(xfit2)), c(0,yfit2[i],0), col=col2)

# Outline the alternative hypothesis
lines(xfit2, yfit2, lwd=2)

axis(1, at = (c(ub, max(xfit2))), labels=c("", expression(infinity)), 
    col=col2, lwd=1, lwd.tick=FALSE)


legend("topright", inset=.05, title="Color",
   c("Null hypoteses","Type II error", "True"), fill=c(col_null, col1, col2), horiz=FALSE)

abline(v=ub, lwd=2, col="#000088", lty="dashed")

arrows(ub, 0.45, ub+1, 0.45, lwd=3, col="#008800")
arrows(ub, 0.45, ub-1, 0.45, lwd=3, col="#880000")

Güncelleme


Müthiş cevaplar için teşekkürler. Bazı kod değiştirdim:

# Print null hypothesis area
col_null = "#AAAAAA"
polygon(c(min(x), x,max(x)), c(0,hx,0), col=col_null, lwd=2, density=c(10, 40), angle=-45, border=0)
lines(x, hx, lwd=2, lty="dashed", col=col_null)

...
legend("topright", inset=.015, title="Color",
   c("Null hypoteses","Type II error", "True"), fill=c(col_null, col1, col2), 
       angle=-45,
       density=c(20, 1000, 1000), horiz=FALSE)

Sıfır hipotezinin kesik kesik, biraz belirsiz resmini seviyorum çünkü gerçekte orada olmadığını gösteriyor. Şeffaflığı düşündüm ve alfa ekledim, ancak bir resme çok fazla bilgi almaktan endişe duyuyorum ve bu nedenle yapmamayı seçtim.

resim açıklamasını buraya girin

Basılı makalelerin sınırlamaları okuyucuların denemesine izin vermeme izin vermiyor. @Greg Snow'un TeachingDemos ile olan cevabını cevabım olarak seçtim çünkü üst üste gelmeyen iki hata ile fikri seviyorum.


4
Sözde saydamlık kullanarak grafiğinizi biraz geliştirebilirsiniz. Bu cevaptaki gibi bir şey .
caracal

@caracal (+1) Gücü gösteren alan için bir çizgi deseni (senin gibi) eklemeliydim.
chl

Bu güzel, başka yerlerde benzer araziler gördüm. Ancak bu, çoklu p değerlerinin gerçek değerlerini ve bu p değerlerindeki gücü göstermez. Farklı p değerleri ve örnek boyutları için güç hesaplayabilir ve daha sonra bir grafiğe birkaç satır koyabilirsiniz
Peter Flom - Monica'yı yeniden yerleştirin

1
Belki de G * Power 3 yazılımının ürettiği grafik türlerinin nasıl çizileceğini kontrol etmek için iyi bir fikir olabilir. Her ne kadar hafızadan chl ve caracal'ın zaten sunduklarına çok benziyorlar (ve R'de bunu nasıl yapacağınıza yardımcı olmazlar).
Andy W

@Andy G * Güçten ilham alan güç ile efekt boyutu çizimleri veya güç ile alfa çizimleri gerçekten güzel bir ek olacaktır. İlk durumda, bu soru bir başlangıç ​​olabilir, bu cevap 2. duruma kolayca uyarlanabilir.
caracal

Yanıtlar:


9

Benzer arazilerle oynadım ve 2 eğri birbirini engellemediğinde daha iyi çalıştığını, ancak dikey olarak dengelendiğini (ancak aynı x ekseninde) buldum. Bu, eğrilerden birinin boş hipotezi, diğerinin alternatif hipotez altındaki ortalama için belirli bir değeri temsil ettiğini açıkça ortaya koymaktadır. power.exampR TeachingDemos paketinde işlevi bu araziler ve yaratacak run.power.exampfonksiyonu (aynı paket) etkileşimli argümanlar değiştirebilir ve arsa güncellemenizi sağlar.


+1, benimkinden daha eksiksiz bir örnek. (Aslında, TeachingDemospakette bir şey olduğunu biliyordum ama aramak için çok tembeldi.)
chl

14

Birkaç düşünce: (a) Şeffaflık kullanın ve (b) Biraz etkileşime izin verin.

İşte benim aldığım, büyük ölçüde Tip I ve Tip II Hataları - Adalet Sisteminde Hatalar Yapmak için bir Java uygulaması esinlenerek . Bu oldukça saf çizim kodu olduğu için, gist # 1139310 olarak yapıştırdım .

İşte böyle görünüyor:

resim açıklamasını buraya girin

'H0


Bu gerçekten harika, daha önce aplpack'i hiç görmemiştim.
Ken Williams

1
@Ken Teşekkürler. aplpackPakette ayrıca veri viz için bazı iyi eklentiler vardır. Bununla birlikte, tcl / tk'ye de dayanan rpanel , muhtemelen daha karmaşık şeyler için daha iyi bir seçenektir. Şimdi, RStudio ve manipüle paketi ile, R'deki temel arsa geliştirmek de kolaydır
chl

8

G Gücü 3Mac ve Windows'da bulunan ücretsiz yazılım olan , güç analizi için çok güzel grafik özelliklerine sahiptir. Ana grafik, grafiğinizle geniş ölçüde tutarlıdır ve @chl ile gösterilir. Boş hipotezi ve alternatif hipotez testi istatistik dağılımlarını ve beta ve alfadaki renkleri ayrı renklerde göstermek için basit bir düz çizgi kullanır.

G Power 3'ün güzel bir özelliği, çok sayıda ortak güç analizi senaryosunu desteklemesi ve GUI'nin öğrencilerin ve uygulamalı araştırmacıların keşfetmesini kolaylaştırmasıdır.

Burada, solda gösterilen birden fazla grafik içeren bir slayttan ( güç analizi ile ilgili bir tanımlayıcı tanımlayıcı istatistikler üzerinde verdiğim bir sunumdan alınan) bir ekran görüntüsü . Tek kuyruklu bir t testi sürümünü seçerseniz, örneğinize daha çok benzeyecektir.

g güç 3 grafik

İstatistiksel güç ve hipotez testi ile ilgili faktörler (ör. Alfa, etki büyüklüğü, örnek büyüklüğü, güç vb.) Arasındaki fonksiyonel ilişkiyi gösteren grafikler üretmek de mümkündür. Burada bu tür grafiklerin birkaç örneğini sunuyorum . İşte böyle bir grafiğin bir örneği:

resim açıklamasını buraya girin


İlginç bir paket, gelecekte içine bakacağım. Grafikler, sahaya yeni giren biri için biraz karmaşık görünüyor. Dinleyicilerim, matematiksel veya istatistiksel arka plan bilgisi olmayan MD'lerdir. Teşekkürler!
Max Gordon
Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.