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笔记丨多层线性模型(一)

TIE 萜心话 2022-09-14

写在前面的话

嗯,萜妹上周第一次去了重庆,但这不是重点,重点是我在重庆听了四天的讲座。哇,整整四天都在听讲座!好学到要不认识自己了!!!


之后呢,为了让自己进一步消化知识,以及防止某一天我笔记本突然离家出走,于是我强迫自己写了这么一篇推送(其实最主要的原因是为上周的晚更赎罪)。不过如果这些经验,能对小可爱们有些帮助的话,那就更好了啊~


最后一点是,这是我结合了上课的内容和自己的理解整理出来的笔记。尤其是每个版块中的逻辑关系,主要是靠自己的理解,所以可能会有问题(虽然我自己真的想的很多遍了啊)。如果有聪明的小可爱发现了问题,或者有什么疑问,尽情私聊或者后台留言,好吗?一起进步才是最棒的啊~爱你们哟~


第一天

多层线性模型


在学多层线性模型之前

我们首先要明白

为什么要用多层线性模型?


这个讲座的假设就是大家都会回归分析,而主讲者想用回归分析来引出多层线性模型。所以我们先来回顾一下回归分析。

回归分析

模型




假设

线性关系

残差正态分布

残差方差齐性

(样本量大时,方差不齐性,可不处理)

残差或观测个体之间相互独立

(相互独立要求简单随机抽样)

明白了什么是回归分析后,下一个问题就是什么是多层(多水平)数据

多水平数据

概念

在单位上具有嵌套的关系的观测数据。


特点

同一单位内的观测,具有更大的相似性。

即残差和观测个体之间不会相互独立。



举例

员工水平特征的观察嵌套于企业;

参数的估计嵌套于不同的研究 ;

个体不同时点重复测量嵌套于个体……

了解了回归分析和多水平数据我的特点后,接下来就是解释为什么多水平数据不能采用传统回归分析


多水平数据中,同组内的观测误差可能相关。

采用传统回归分析,在它的假设驱动下,

它将相关部分剔除,将导致标准误减小

从而使犯第一类错误的概率增加

(即,原本不显著也变成了显著。)


为了解决上述问题,我们希望定义一个模型,可以明确地允许因变量水平在组内和组间存在差异。以下展示一个简单的多层线性模型。


误差分解

其中

代表组间差异


代表同组内个体差异


其中


该表达式说明斜率固定而截距随机

即,如下图所示:



在简单接触后

我们接下来将全面了解这个模型

所以下一个问题是

什么是多层线性模型?


多层线性模型




简介

一种处理嵌套数据的统计方法。通过定义不同水平的模型,将随机变异分解为两个部分:第一水平个体间差异带来的误差和第二水平组的差异带来的误差。

假设第一水平个体间的测量误差相互独立,第二水平班级带来的误差在不同班级之间相互独立。






模型

水平1:(如:员工)

水平2:(如:组织)

合并模型:








释义

表示因变量

表示第一水平的预测变量

表示第二水平的预测变量

表示截距的均值

表示斜率的均值,以及X对Y的主效应

表示W对Y的主效应

表示W与X的跨级交互效应

表示随机截距

表示随机斜率

表示残差


假设

随机参数正态分布

残差方差齐性

随机参数相互独立

除了上述介绍外,它还拥有一个很重要的指标:截距与斜率之间的相关系数

因为放在上面很丑,所以就单列出来啦~


相关系数

——协方差

——标准差

其中

代表

的协方差


代表

的方差


代表

的方差

r>0时,正相关;当r<0时,负相关。


大致介绍完多层线性模型的基本概念后,接下来将介绍HLM常用模型类型。这里我将只介绍最最最常用的零模型,其他的大家就看PPT吧。

随机效应一元方差分析模型


简介

又称零模型、无条件模型。

模型中没任何预测变量的多层分析模型; 模型表示与随机效应的方差分析模型相同。





模型

水平1:(如:员工)

水平2:(如:组织)

合并模型:




指标

它表示在总的变异中由水平二解释的方差的比例。


作用

在数据分析前,可用零模型检验组间变异比例,从而通过判断ICC,来确定是否需要采用多层线性模型。

从输入到输出真的是一件很不容易的事情啊,这个部分本来就是我听的比较清楚的部分,我原来以为一天我就能写完HLM的。但是真正开始写才知道我之前有多天真啊!


为了把推送写好,我花了一天对着PPT捋逻辑,结果最后排版整理成这个样子又花了一天半的时间。哇!这样一周就要到头了啊(捂脸哭)。


考虑到这周说好了三更,以及应用部分也十分重要,不能马虎对待,所以,这一篇就只专注于前期的理论铺垫吧~


另外想说,虽然写的有点慢以及有点累,但是为了能够有条理的输出,萜妹一遍遍的捋逻辑,自己还是消化的更好了啊,所以,目前打算呢就是把当时讲座的内容都用这种推送的方式呈现出来。(虽然可能只能写前三天,第四天实在没听懂,嘤嘤嘤。)目标是今年写完吧,小可爱们不要嫌弃我慢啊,这个真的很累的。


最后如果小可爱们想要这次会议的资料可以关注后回复“2017重庆”就可以得到啦。希望这些东西可以对感兴趣的小可爱们有所帮助,虽然我也知道这个想要阅读量是不可能的,但是希望自己还是可以坚持做完这件事。


耶!学习使我快乐!下次见~


【萜心话】

没有好看的皮囊,

想要有趣的灵魂。

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