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metodología, Ejercicios de Psicología

Asignatura: Metodología Experimental, Profesor: fdsfddfg dfgdsgdsg, Carrera: Psicología, Universidad: USAL

Tipo: Ejercicios

2017/2018

Subido el 15/06/2018

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PRÁCTICA 2: DE SUPUESTOS DEL MODELO ANOVA O DE
DISEÑOS DE GRUPOS AL AZAR(cuadro STUDIUM)
SIEMPRE CAE
1. DEFINICION DE LOS SUPUESTOS.
1.1. DEFINICIÓN DEL SUPUESTO DE NORMALIDAD
Este supuesto supone la distribución normal de la variable de respuesta para
cada uno de los niveles del factor o tratamientos, lo que trata de comprobar es
que las muestras elegidas procedan de poblaciones que no difieren
significativamente de la distribución normal en la variable estudiada
(mesocurtica, simétrica). Para este sujeto tenemos que comprobar dos hipótesis
estadísticas (SIEMPRE LAS MISMAS):
H0=D.O= D.N La distribución observada es igual a la distribución normal.
Sí se cumple
H1= D.O=/ D.N la distribución observada es distinta a la distribución
normal. No se cumple.
Queremos aceptar la H0 entonces p>alfa
Existen dos pruebas estadísticas que nos permiten comprobar este supuesto:
Prueba de Shapiro-Wilk: se utiliza para muestra menores o iguales a 50
sujetos, es decir de 0 a 50 sujetos.
Prueba de Kolmogórov-Smirnov – con la corrección de Lilliefors: se utiliza
cuando hay más de 50 sujetos. Esta prueba es poco sensible a la violación de
la normalidad, que es causada por la existencia de balas perdidas, es decir, si
hay balas perdidas este estadístico no se ve aceptado por ellas.
(EN EL EXAMEN TE PONE LOS DOS Y TIENES QUE FIJARTE EN EL
NUMERO DE SUJETOS)
La normalidad también puede analizarse mediante distintas representaciones
gráficas:
Gráfica de caja y bigotes: para que esta grafica se ajuste a la normalidad, la
distribución que se refleje en ella debe ser simétrica y mesocúrtica, debe
tenerse en cuenta que siempre que existan balas perdidas, se romperá al
normalidad, por lo tanto, si la distribución es normal pero aparece una bala
perdida se dirá que la distribución podría considerarse normalizada si no se
diese la existencia de esa bala perdida o si no se tuviera en cuenta.
Grafica de tallo y hojas: esta gráfica se considerará normal si se refleja en
ella una distribución simétrica y mesocúrtica (todas las puntuaciones van en
el centro y se distribuye equitativamente hacia los lados)
Grafica Q-Q Plot: esta gráfica relaciona cada valor observado en el eje de
abscisa con las puntuaciones típicas que teóricamente le correspondería en la
distribución normal. La diagonal de la gráfica representa la perfecta
normalidad, por lo que sus desviaciones indican la falta de esta.
Grafica de densidad
Gráfica bag-plot
Grafica de contorno
Gráfica en 3Dimensiones
1.2. DEFINICIÓN DE SUPUESTO DE HOMOGENEIDAD DE
VARIANZAS (HOMOCEDASTICIDAD).
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PRÁCTICA 2: DE SUPUESTOS DEL MODELO ANOVA O DE

DISEÑOS DE GRUPOS AL AZAR(cuadro STUDIUM)

SIEMPRE CAE

1. DEFINICION DE LOS SUPUESTOS.

1.1. DEFINICIÓN DEL SUPUESTO DE NORMALIDAD

Este supuesto supone la distribución normal de la variable de respuesta para cada uno de los niveles del factor o tratamientos, lo que trata de comprobar es que las muestras elegidas procedan de poblaciones que no difieren significativamente de la distribución normal en la variable estudiada (mesocurtica, simétrica). Para este sujeto tenemos que comprobar dos hipótesis estadísticas (SIEMPRE LAS MISMAS):

  • H0=D.O= D.N La distribución observada es igual a la distribución normal. Sí se cumple
  • H1= D.O=/ D.N la distribución observada es distinta a la distribución normal. No se cumple. Queremos aceptar la H0 entonces p>alfa

Existen dos pruebas estadísticas que nos permiten comprobar este supuesto:

  • Prueba de Shapiro-Wilk: se utiliza para muestra menores o iguales a 50 sujetos, es decir de 0 a 50 sujetos.
  • Prueba de Kolmogórov-Smirnov – con la corrección de Lilliefors: se utiliza cuando hay más de 50 sujetos. Esta prueba es poco sensible a la violación de la normalidad, que es causada por la existencia de balas perdidas, es decir, si hay balas perdidas este estadístico no se ve aceptado por ellas. (EN EL EXAMEN TE PONE LOS DOS Y TIENES QUE FIJARTE EN EL NUMERO DE SUJETOS)

La normalidad también puede analizarse mediante distintas representaciones gráficas:

  • Gráfica de caja y bigotes: para que esta grafica se ajuste a la normalidad, la distribución que se refleje en ella debe ser simétrica y mesocúrtica, debe tenerse en cuenta que siempre que existan balas perdidas, se romperá al normalidad, por lo tanto, si la distribución es normal pero aparece una bala perdida se dirá que la distribución podría considerarse normalizada si no se diese la existencia de esa bala perdida o si no se tuviera en cuenta.
  • Grafica de tallo y hojas: esta gráfica se considerará normal si se refleja en ella una distribución simétrica y mesocúrtica (todas las puntuaciones van en el centro y se distribuye equitativamente hacia los lados)
  • Grafica Q-Q Plot: esta gráfica relaciona cada valor observado en el eje de abscisa con las puntuaciones típicas que teóricamente le correspondería en la distribución normal. La diagonal de la gráfica representa la perfecta normalidad, por lo que sus desviaciones indican la falta de esta.
  • Grafica de densidad
  • Gráfica bag-plot
  • Grafica de contorno
  • Gráfica en 3Dimensiones

1.2. DEFINICIÓN DE SUPUESTO DE HOMOGENEIDAD DE

VARIANZAS (HOMOCEDASTICIDAD).

Uno de los supuestos que más se requieren en las aplicaciones estadísticas es el de homogeneidad de varianzas. Este supuesto es crucial para garantizar la calidad de los procedimientos estadísticos tanto en pruebas de hipótesis como en la construcción de IC. Este supuesto supone una varianza constante de las variables dependientes para cada nivel del factor o tratamiento. Lo que pretende comprobar es que las varianzas de las poblaciones a las que pertenecen las muestras no difieran significativamente. Para comprobar este supuesto se plantean las siguientes hipótesis:

  • H0: O2 1 =O2 2 Sí se cumple
  • H1: O2 1 =/ O2 2 no se cumple p> alfa Existe un gran número de pruebas estadísticas que se pueden emplear para comprobar este supuesto, aunque algunas de ellas son sensibles a la falta de normalidad, es decir, hay algunas pruebas que rechazarán una H0 verdadera (la cual indica que hay homogeneidad de varianzas) solo porque las puntuaciones no se distribuyan de forma normal.
  • Prueba de Barlett:
    • Esta prueba es la que se utiliza con más frecuencia para comprobar el supuesto.
    • En esta prueba los tamaños de muestra pueden ser desiguales, sin embargo se recomienda que estén formados por al menos 3 sujetos. Preferiblemente 5 sujetos.
    • Cuando la. H0 es cierta, el estadístico se distribuye como chi cuadrado con k-1 gL (k= número de muestras (asimétrica positiva oscila entre 0 y más infinito)).
    • Cuando el muestreo se realiza en poblaciones normales la aproximación es buena para muestras bastante pequeñas
    • Esta prueba es muy sensible a alejamientos del supuesto de normalidad: si tenemos una fuerte evidencia de que los datos vienen de una distribución normal, la prueba de Barlett tendrá un buen desempeño. Si se viola la normalidad NO se usa nunca Barlett si no la prueba de Levene.
  • Prueba de Levene: esta prueba ofrece una alternativa más robusta que el procedimiento de Barlett, ya que es poco sensible a la desviación de la normalidad, es decir, que será menos probable que se rechace una H verdadera de igualdad de varianzas solo porque las distribuciones de las poblaciones muestreadas no sean normales. Si se viola la normalidad usamos Levene.
  • Prueba Fmáx de Hartley (y de Pearson): esta prueba asume que las poblaciones son normales e independientes y que los tamaños de muestra son iguales. El estadístico de prueba consiste en obtener el cociente entre la varianza mayor y la varianza menor.

Fmax= O2 mayor / o2 menor

Una vez calculado el estadístico se compara con la Fmax de tablas o Fmax crítica: si el valor de Fmax calculada es menor que el valor de la Fmax crítica o de tablas se asume la homogeneidad de varianzas.

errores, estos se sumaran cuando actúen juntos, por lo que en el modelo matemático aparecerá la suma de todos los factores que formen parte del experimento. Si el supuesto de independencia se incumple, los errores serán interactivos, apareciendo en el modelo matemático multiplicado en vez de sumados. El cumplimiento de este supuesto se comprueba con la prueba de Durbin- Watson.

2. Consecuencia de la violación de los supuestos

1.4. CONSECUENCIA DE LA VIOLACION DE LA NORMALDIAD

Puede manifestarse de tres formas diferentes:

  • Mediante la aparición de balas perdidas: si el número de balas perdidas es elevado, la distribución pierde su normalidad apareciendo las denominadas colas pesadas o heavy tails, lo que puede definirse como frecuencias altas en la distribución. La existencia de balas perdidas tiene 4 grandes consecuencias: - Las balas perdidas harán que aumente de forma considerable la varianza del grupo, lo que provocará un incremento del error típico del estadístico, esto conllevará una disminución del estadístico. de contraste y por lo tanto un decremento en la potencia de la prueba. - Una puntuación extrema de la prueba puede hacer la media altamente grande o pequeña y puede afectar en consecuencia a las estimaciones de la varianza y el error típico, haciéndolas crecer también arbitrariamente. - Los efectos sobre el nivel de significación son impredecibles, mientras que los efectos sobre la potencia son siempre importantes haciéndola disminuir seriamente. - La pérdida de la normalidad hace que no se deba emplear la media como estadístico de tendencia central ni la varianza como estadístico de variabilidad. En su lugar deberán utilizarse estadísticos robustos.
  • Mediante la asimetría de la distribución: las poblaciones asimétricas tienen poco efecto sobre el nivel de significación o sobre la potencia de la prueba. La distenciones en los valores del nivel de confianza o de al potencia en raras ocasiones son mayores que una centésima. Sin embargo en poblaciones asimétricas pueden afectar seriamente al nivel de significación. Y a la potencia cuando las pruebas son unidireccionales o de una cola, en este caso aumentaran los errores de tipo 1 (alfa y tipo 2 (beta). En cambio si las hipótesis son bidireccionales so de dos colas no se verán afectados o lo harán de forma mínima tanto alfa como beta, en ambos casos tanto si las pruebas son unidireccionales como bidireccionales si el número de sujetos es elevado, el problema disminuye. Para solventar este problema se utilizan transformaciones logarítmicas que encogen las puntuaciones dispersas y separan las puntuaciones más similares.
  • Mediante el apuntamiento o curtosis de la distribución: cabe destacar tres puntos:
  • El nivel de alfa efectivo (aquel que realmente tenemos, con el que estamos trabajando) es menor que el nominal (el que fijamos nosotros con el que creemos que estamos trabajando) cuando las poblaciones son leptocúrtica.
  • El nivel de alfa efectivo es mayor que el nominal cuando las poblaciones son platicúrticas.
  • Los efectos suelen ser bastante ligeros, aunque se dan graves si el tamaño de los grupos es pequeño.

1.5. CONSECUENCIA DE LA VIOLACION DEL SUPUESTO DE

HOMOGENEIDAD DE VARIANZAS

Pueden darse únicamente dos posibilidades:

  • Cuando los tamaños de los grupos son iguales: en este caso la violación de la homogeneidad tiene un efecto muy ligero sobre alfa que raramente varia en unas centésimas. El nivel de alfa efectivo suele ser mayor que el nominal.
  • Cuando los grupos son de distintos tamaños: en este caso el nivel de alfa puede verse seriamente afectado. El nivel del alfa efectivo es mayor que el nominal cuando las muestras más pequeñas se extraen de poblaciones más variables, en cambio, el nivel de alfa efectivo es menor que el nominal cuando las muestras más pequeñas se extraen de poblaciones menos variables.

Caben destacar 5 últimos comentarios:

  • No existe un valor teórico para la potencia cuando las varianzas son heterogéneas, es decir, si se incumple el supuesto de homogeneidad, no se puede saber cuál es la potencia del experimento.
  • Con muestras de gran tamaño y equilibradas apenas tiene importancia la violación de este supuesto, el problema aparece cuando las muestras son pequeñas y de tamaño desigual.
  • Una forma de corregir la no normalidad o la heterocedasticidad consiste en transformar los datos, la no normalidad suele estar asociada con distribuciones planas o asimétricas: para las distribuciones planas se utiliza el cálculo de la función inversa, mientras que para el cálculo de distribuciones asimétricas se utilizan las funciones logarítmicas.
  • Asociado con esto la heterocedasticidad está asociada a los problemas de normalidad, una vez conseguida la normalidad puede lograrse la homocedasticidad, por ello se utilizan las transformaciones logarítmicas de los datos. En referencia, y (…)la heterogeneidad de varianzas estas se combinan aditivamente para afectar al nivel de significación y a la potencia.
  • El incumplimiento de la homocedasticidad reduce la eficacia de las pruebas estadísticas, por lo que se aconseja recurrir a otros estadísticos considerados estadísticos robustos: Welch propuso un procedimiento para probar el efecto de un factor en presencia de la heterocedasticidad con diseños no equilibrados. Un procedimiento más simple y más aconsejado es el procedimiento de Brown-Forsythe que es un estadístico robusto utilizado ante la ausencia de homocedasticidad.

1.6. CONSECUENCIA DE LA VIOLACION DEL SUPUESTO DE INDEPENDECIA

Según este supuesto, los errores se han de distribuir de forma independiente, es decir, han de ser independientes inter e intra grupos, si la varianza de los errores de los grupos se relaciona con la varianza de tratamientos, no existirá independencia intergrupos, por lo que dichos errores irán aumentando a medida