Friedmann Test mit ungleicher Stichprobengröße?

Allgemeine Fragestellungen zu Statistik mit SPSS.

Friedmann Test mit ungleicher Stichprobengröße?

Beitragvon Elsche205 » Fr 8. Okt 2021, 16:03

Hallo,
ich möchte drei verschiedene Methoden zur Bestimmung der Faserlängenverteilung miteinander vergleichen und prüfen, ob sie zu dem statistisch gleichen ERgebnis kommen oder ob sie nicht einer Grundgesamtheit entstammen. Je Messmethode erhalte ich also eine Fserlängenverteilung, also 3 Stichproben. Alle Drei Stichproben haben eine unterschiedliche Anzahl an Datenpunkten 1. SP: 65.000; 2.SP: 60.000; 3. SP: 23.000), sie sind nicht normalverteilt. Außerdem handelt es sich um abhängige Stichproben, da ich die gleiche Probe mit den unterschiedlichen Methoden untersucht habe.

Ich wollte nun einen Friedmann Test in SPSS durchführen, aber SPSS bezieht in der Deskriptiven Statistik nicht alle Daten in die Auswertung mit ein, sondern nur 23.000, weil er die anderen listenweise ausschließt. Da meine Datensets aber der Größe der Fasern nach sortiert vorliegen, werden so die langen Fasern der größeren Stichprobe nicht mit in die Statistik einbezogen.

Was kann ich nun tun? Gibt es einen Möglichkeit zu verhindern, die Tests trotz unterschiedlich großer Stichproben durchzuführen? Kann ein Friedmann Test mit unterschiedlich großen Stichproben durchgeführt werden?

Vielen Dank und viele Grüße
Elsche205
 
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Re: Friedmann Test mit ungleicher Stichprobengröße?

Beitragvon strukturmarionette » Fr 8. Okt 2021, 18:31

Hi,

- du könntest zunächst die von dir verwendete Statistik-Fachlitertur zu Rate ziehen und dir einen Überblick über Möglichkeiten für das Ersetzen fehlender Werte verschaffen
- wenn dabei ein Verfahren in Frage kommt, prüfen, ob das in SPSS implementiert ist

Gruß
S.
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Re: Friedmann Test mit ungleicher Stichprobengröße?

Beitragvon ponderstibbons » Sa 9. Okt 2021, 16:41

Bei fünfstelligen Stichprobengrößen inferenzstatistische Berechnungen vornehmen zu wollen, klingt eher abwegig.
Die Standardfehler sind doch nur winzig. Da reicht doch die Deskriptivstatistik bzw. Darstellungen der Differenzwerte
zwischen den Methoden.

Davon ab ist "Normalverteilung" von was auch immer als Voraussetzung von irgendwas bei derart riesigen Stichprobe
unerheblich. Eine Messwiederholungs-Varianzanalyse wäre Methode der Wahl, aber wie gesagt fragt sich, wozu
man da eigens noch Tests rechnen soll.

Dass man für die langen Fasern keine globalen Vergleiche anstellen kann, weil für mindestens ein Verfahren keine
Werte vorliegen, ist logisch und folgerichtig, insofern verstehe ich die Frage nicht. Aber Du könntest paarweise
vergleichen.

Mit freundlichen Grüßen

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Re: Friedmann Test mit ungleicher Stichprobengröße?

Beitragvon Elsche205 » So 10. Okt 2021, 11:44

Hallo,

danke für eure Antworten. @strukturmarionette: Mir erschienen es etwas viele Werte, die ich ergänzen müsste. Es wären ja schließlich ca. die gleiche Anzahl an Werten die ich ergänze, wie die die Vorhanden sind....

@PonderStibbons: Was genau meinst du mit den Differenzwerten zwischen den Methoden? Tatsächlich ist die Streuung der Strichproben jeweils sehr groß, da sehr unterschiedlich große Fasern in der Probe vorkommen. Was genau wäre dein Vorschlag; Deskriptive Statistik, oder Messwiederholungs-Varainzanalyse (geht das auch wenn die Messwiederholung mit unterschiedlichen Messsystemen durchgeführt wurde) oder ein paarweiser Vergleich? Bei letzterem denke ich nicht, dass es mich zum Ziel führen kann, da einfach zu viele Werte nicht mit einbezogen werden könnten und somit nicht die ganze Stichprobe betrachtet würde.

Einen Friedmann Test kann ich also nur mit gleich großen Stichproben durchführen?

Tatsächlich frage ich mich, ob meine erste Idee überhaupt zum Ziel geführt hätte... Meine eigentliche Fragestellung ist, ob die drei Messverfahren zu der gleichen Verteilung der Faserlängen führen, alleine der Mittelwert und die Varianz würde da evtl gar nicht ausreichen um eine Aussage zu treffen, oder?

Ich bin für jeden Gedanken dankbar.

Viele Grüße
Elsche205
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Re: Friedmann Test mit ungleicher Stichprobengröße?

Beitragvon ponderstibbons » So 10. Okt 2021, 12:44

@PonderStibbons: Was genau meinst du mit den Differenzwerten zwischen den Methoden?

Jede Faser wird mit (bis zu) 3 Methoden gemessen. Analysiert werden die Unterschiede bei Messung derselben Fasern,
was voraussetzt, dass man die 2 bis 3 Messungen jeweils eindeutig einander zuordnen kann. Also sowas wie "Faser Nummer
25668: Länge laut Methode A 8.67 mm, laut Methode B 8.66mm, laut Methode C 8.58 mm". Das war meine
Annahme wegen der Nennung des Friedman-Tests.
Tatsächlich ist die Streuung der Strichproben jeweils sehr groß, da sehr unterschiedlich große Fasern in der Probe vorkommen

Nicht das ist von Belang, sondern die Streuung der Differnzwerte.
. Was genau wäre dein Vorschlag; Deskriptive Statistik,

Darstellung der Messwertdifferenzen zwischen den Verfahren, z.B. deren Mittelwert und Streuung,
Boxplot, X-Y-Streudiagramm mit den Achesn Faserlänge und Größe des Differenzwerts.
oder Messwiederholungs-Varainzanalyse (geht das auch wenn die Messwiederholung mit unterschiedlichen Messsystemen durchgeführt wurde)

Das Ergebnis ist doch jeweils eine Längenangabe, oder nicht?
oder ein paarweiser Vergleich? Bei letzterem denke ich nicht, dass es mich zum Ziel führen kann, da einfach zu viele Werte nicht mit einbezogen werden könnten und somit nicht die ganze Stichprobe betrachtet würde.

Wenn Du die ersten beiden Methoden vergleichst, hast Du dafür 60.000 Paare,
wenn Du die 3 Methoden simultan vergleichst, nur 23.000
Einen Friedmann Test kann ich also nur mit gleich großen Stichproben durchführen?

Das ergibt sich aus der Natur der Sache. Es sei denn, "Friedman-Test" war gar nicht angebracht, weil die
Messwerte nicht eindeutig einander zugeordnet werden können.
Tatsächlich frage ich mich, ob meine erste Idee überhaupt zum Ziel geführt hätte... Meine eigentliche Fragestellung ist, ob die drei Messverfahren zu der gleichen Verteilung der Faserlängen führen,

In einer der drei Stichproben gibt es laut Deiner Aussage die langen Fasern nicht.
Wie soll es damit möglich sein, dass sich derselbe Mittelwert ergibt?

Mit freundlichen Grüßen

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Re: Friedmann Test mit ungleicher Stichprobengröße?

Beitragvon Elsche205 » So 10. Okt 2021, 13:56

Leider werden die Fasern nicht gleich nummeriert, sodass ich nicht genau weiß welche Faser Nr. bei Methode A der Faser Nr. bei Methode B entspricht. Die Methoden unterscheiden sich auch so stark, dass ich bei der gleichen Probe einmal 65.000 Fasern messe und einmal nur die 23.000. Das hat etwas mit der Auflösung und dem Auszählverfahren jeweils zu tun. Das heißt mit jeder Methode messe ich lange und Kurze Fasern, aber mit manchen evtl. mehr kurze Fasern weil die Auflösung besser ist oder so. Genau, das Ergebnis ist jeweils eine Längenangabe der einzelnen Fasern in der Stichprobe.

Also sowas wie "Faser Nummer 25668: Länge laut Methode A 8.67 mm, laut Methode B 8.66mm, laut Methode C 8.58 mm". - das kann ich leider nicht sagen.

Okay, danke, dann weiß ich schonmal, dass der Firedmann Test nicht funktioniert, wegen der fehlenden Zuordnenbarkeit.

Wenn ich mir die Deskirptive Statistik ansehe und Boxplot, Streuung etc vergleiche, wie lege ich dann fest, ob die Gemeinsamkeiten "aureichend gut" sind? Und dann bilde ich die Differenzen zwischen den Mittelwerten der verschiedenen Verfahren? Mir ist noch nicht ganz klar, wie das Vorgehen dabei ist... :/ Wie soll ich den Differenzwert einer Faserlänge zuordnen können?

Danke, für deine Hilfe.
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Re: Friedman Test mit ungleicher Stichprobengröße?

Beitragvon ponderstibbons » So 10. Okt 2021, 16:52

Wenn ich mir die Deskirptive Statistik ansehe und Boxplot, Streuung etc vergleiche, wie lege ich dann fest, ob die Gemeinsamkeiten "aureichend gut" sind? Und dann bilde ich die Differenzen zwischen den Mittelwerten der verschiedenen Verfahren? Mir ist noch nicht ganz klar, wie das Vorgehen dabei ist... :/ Wie soll ich den Differenzwert einer Faserlänge zuordnen können?

Da es keine abhängigen Messungen sind, wie ich wegen Erwähnung des Friedman-Tests irrtümlich annahm,
kann man vielleicht für die drei Wertegruppen einfach die üblichen Parameter (Mittelwerte, Mediane,
Standardabweichungen etc.) angeben und Boxplots und Histogramme machen. Aber ich habe keine Fantasie,
in welcher Hinsicht man das sinnvoll zwischen den Gruppen vergleichen kann, wenn doch von vornherein klar
ist, dass je nach Verfahren unterschiedliche Fasern untersucht wurden.
Du kannst natürlich eine einfaktorielle Varianzanalyse als Globaltest rechnen, mit anschließenden post-hoc
Tests für paarweise Vergleiche, auch wenn ich wie gesagt den Sinn nicht unmittelbar erkenne. "Statistisch
signifikant" bei solchen Tests heißt ja auch keineswegs "wichtig, relevant, groß". Signifikant heißt hier lediglich,
"Die Annahme, dass der Mittelwertunterschied in der Grundgesamtheit, aus der die Stichproben-Daten stammen,
exakt = 0,0000... ist, wird verworfen. Es wird daher angenommen, dass in der Grundgesamtheit der Unterschied
nicht exakt = 0,000.. ist." Für eine Beurteilung, ob es Unterschiede der Messung so groß sind, dass sie
z.B. praktisch relevant sind, ist statistische Signifikanz nicht zu gebrauchen.

Mit freundlichen Grüßen

PonderStibbons
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Re: Friedmann Test mit ungleicher Stichprobengröße?

Beitragvon strukturmarionette » So 10. Okt 2021, 22:42

Hi,

- worum geht es denn überhaupt?
- was willst du eigentlich feststellen?
- was ist der Referenzliteratur zu entnehmen?

Gruß
S.
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Re: Friedmann Test mit ungleicher Stichprobengröße?

Beitragvon Elsche205 » Mo 11. Okt 2021, 09:18

Es geht darum, dass ich eine Probe an Fasern habe, die unterschieldich lang sind. Deren Längenverteilung möchte ich bestimmten. Da es kein festes Verfahren gibt, mit dem das am besten funktioniert, habe ich drei mögliche Verfahren ausprobiert. Nun möchte ich prüfen, ob die Verfahren gleich gut die Faserlängeverteilung abbilden und zu dem gleichen Ergebnis kommen oder nicht. Daher wollte ich die drei Faserlängenverteilungen statistisch vergleichen, um die Aussage, ob die Verteilungen gleich genug sind, stützen zu können. Das ist mein Ziel.

Dann bin ich allerdings nicht weitergekommen, da ich keine Beschreibung gefunden habe, wie in diesem Fall vorzugehen ist, da die Stichproben Nicht normalverteilt sind, unterschiedliche Stichprobengröße haben und (wie ich dachte) abhängig sind. Da ich keine Literatur für diesen Fall gefunden habe, habe ich hier in das Forum geschrieben. Ich dachte der Friedmann Test würde mir helfen, bis ich fest gestellt habe, dass der nciht anzuwenden ist mit unterschiedlich großer Stichprobengröße.

Die Frage nach der Abhängigkeit der Stichprobe würde ich auch gerne noch einmal kurz klären: Ich habe eine Probe an Fasern und entnehme dieser für jede der 3 Verfahren eine Stichprobe. Daher dachte ich, dass die Proben abhängig sind, da sie ja alle (eigentlich) die gleiche Faserlängenverteilung haben sollten, da sie einer Probe entstammen. Sind dann meine Stichproben abhängig oder unabhängig?

Vielen Dank für eure Hilfe.
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Re: Friedmann Test mit ungleicher Stichprobengröße?

Beitragvon ponderstibbons » Mo 11. Okt 2021, 10:39

Die Frage nach der Abhängigkeit der Stichprobe würde ich auch gerne noch einmal kurz klären: Ich habe eine Probe an Fasern und entnehme dieser für jede der 3 Verfahren eine Stichprobe. Daher dachte ich, dass die Proben abhängig sind, da sie ja alle (eigentlich) die gleiche Faserlängenverteilung haben sollten, da sie einer Probe entstammen. Sind dann meine Stichproben abhängig oder unabhängig?

Da nicht exakt dieselben Fasern gemessen wurden, sondern 3 getrennte Stichproben, sind diese unabhängig.
Wieso die jetzt die gleiche Faserlängenverteilung haben sollten, wenn doch zumindest bei der 3. Methode
mehr als die Hälfte wegfällt ("Das heißt mit jeder Methode messe ich lange und Kurze Fasern, aber mit manchen
evtl. mehr kurze Fasern weil die Auflösung besser ist oder so") verstehe ich nicht.

Mit freundlichen Grüßen

PonderStibbons
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