Kurs 03421, Kapitel 4

Luise Lotte

Luise Lotte

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Flashcards 120
Students 13
Language Deutsch
Category Psychology
Level University
Created / Updated 29.05.2013 / 06.06.2019
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Was ist zu den Varianzen der Hauptkomponenten bei der PCA zu sagen, wenn die ursprünglichen Variablen standardisiert wurden (Varianzen = 1)?

 

  • Erste Hauptkomponente wesentlich größere standardisierte Varianz (Eigenwert)

  • Eigenwerte der zuletzt extrahierten Komponenten wesentlich kleiner als Eins

  • entspricht Wichtung

Prinzip der PAF

  • Schrittweise Berechnung der Faktoren mit iterativem Algorithmus: Schätzung des durch die Faktoren erklärbaren Varianzanteils – nur dieser wird weiter untersucht

  • Entdeckung theoretischer latenter Variablen → theoriebildend, hypothesengenerierend

  • erster Schritt ~ PCA, bei Unvollständigkeit des Komponentensatzes = Ergebnisse der PCA als neue Schätzung der Kommunalitäten → neue Schätzung... bis Abbruchkriterium

PCA versus PAF

  • PCA der PAF bei der Schätzung der Ladungen unterlegen

  • empirische Schätzung bei der PAF vergrößert den Einfluss von Stichprobencharakteristika auf die Ergebnisse

Wovon hängt die Wahl der Methode PCA oder PAF ab?

  • Vom Zweck

  • Von der Stichprobengröße

Nach welchen Kriterien Kriterien / Verfahren wird die Zahl der extrahierten Faktoren festgelegt?

 

  • Theoretische Vorstellungen über die Dimensionalität der Daten (i.d.R. CFA)

  • Eigenwerte > 1

  • Scree-Test

  • statistische Kriterien

Was sind Eigenwerte?

  • Ergeben sich aus quadrierten Ladungen, aufsummiert über die Ladungen sämtlicher Items auf demselben Faktor (Spaltensumme)

  • ist Varianz des Faktors gemessen in Einheiten der Varianz je Item

Wie groß ist die Varianz je Item bei der PCA?

 

  • Eins

Wie lässt sich der Anteil der durch den Faktor aufgeklärten Varianz des gesamten Tests bestimmen?

 

  • Eigenwert geteilt durch Gesamtzahl der Items

Wie lässt sich der Anteil der durch die extrahierten Komponenten insgesamt aufgeklärte Varianz des Tests (= Informationsverlust durch die Datenreduktion)

 

  • Summation der Eigenwerte aller Komponenten geteilt durch die Itemzahl (bei Unkorreliertheit der Komponenten) = identisch mit der Summe der Elemente der Hauptdiagonalen der Korrelationsmatrix „Spur der Matrix“, entspricht der Summe der quadrierten Ladungen

Kaiser-Guttmann-Kriterium (KG-Kriterium)

 

  • Obergrenze für Anzahl der zu extrahierenden Faktoren bei der PCA

  • Faustregel: Extraktion von Komoponenten mit Eigenwert > 1 (aufgeklärte Varianz durch neue Variablen größer als die der alten, unterhalb keine Datenreduktion mehr)

Scree-Test

 

  • grafische Analyse des Eigenwertverlaufs über alle Faktoren

  • Eigenwerte nach Größe sortiert

  • Knick in Linie als Abbruchkriterium

  • KG-Kriterium muss gelten

Mit welchen statistischen Methoden lässt sich die Variablenzahl prüfen?

 

  • Signifikanztests wie Bartlett-Test auf signifikante, verbleibende Abweichung der Residualmatrix von der Identitätsmatrix nach Faktorextraktion (ungeeignet bei grpßen Stichproben)

  • X²-Test bei ML-Faktorenanalyse auf Angemessenheit der Gesamtzahl extrahierter Faktoren (Passung der aktuellen Lösung zu Daten als Nullhypothese), direkte Abhängigkeit von der Stichprobengröße

Parallelanalyse nach Horn

  • weiteres Abbruchkriterium bei der Extraktion von Faktoren

  • viele Matrizen mit Zufallswerten erstellt mit gleichem Rang wie empirische Matrix, Faktoren aus Zufallskorrelationen extrahiert und nach Eigenwerten geordnet

  • Korrelationsmatrix von Zufallswerten in unendlich großen Stichproben entspricht der Identitätsmatrix, Abweichungen der Eigenwerte von Eins (PCA) sind zufällig bedingt

  • Faktoren / Komponenten beibehalten, wenn Eigenwerte die Eigenwerte der Faktoren aus der Zufallsmatrix mit dem gleichen Rangplatz übersteigen (Verteilung der zufallsgenerierten Eigenwerte, z.B. Eigenwerte > als 95 % der zufallsgenerierten Eigenwerte mit gleichem Rangplatz = überzufällige Abweichung des empirischen Eigenwerts nach oben)

  • sehr große Stichprobenzahl: Überschätzung der Faktorenzahl

  • hypothetisch: N--> unendlich: Ergebnis der Parallelanalyse entspricht KG-Kriterium

Wie wird eine grafische Parallelanalyse durchgeführt?

  • zufälligen Scree-Plot über den emprischen projizieren

  • nur die Faktoren links vom Schnittpunkt der beiden Kurven extrahieren

Was ist der MAP-Test?

 

  • Minimum-Average-Partial-Test von Velicer (1976)

  • weiteres Verfahren zur Extraktion von Faktoren

Was versteht man unter Rotation der Faktoren?

 

  • Hilfsmittel zur Interpretation der neu entdeckten Faktoren

 

Was geschieht bei einer Rotation?

 

 

  • meist Kriterium der Einfachstruktur angestrebt: Ladungsmuster, bei dem die Ladungen der Items auf die Faktoren in der Faktoren- oder Komponentenmatrix eher ungleichmäßig verteilt

  • verändert wird die Lage der Faktoren im Faktorraum: Drehung der Achsen (Faktoren, Komponenten), so dass Punkte (Items, beobachtbare Variablen) den Achsen möglichst eindeutig zugeordnet werden können (Einfachstruktur)

  • Gesamtvarianz der extrahierten Variablen bleibt erhalten, es ändert sich die Verteilung der Varianz auf die extrahierten Faktoren / Komponenten (dh. Deren Eigenwerte, die gleichmäßiger werden)

Orthogonale Rotation

 

  • rechtwinklige Rotation – Achsen rechtwinklig im Faktorraum → Unabhängigkeit

Oblique Rotation

 

  • schiefwinklige Rotation – auch Winkel zwischen den Achsen wird verändert

  • Korrelation zwischen den Achsen (Faktoren) ist zugelassen (→ Redundanz)

  • quadrierte Ladungen können nicht mehr zeilenweise aufsummiert werden für Kommunalitäten

  • neue Eigenwerte addieren sich nicht mehr zu einem Maß für die aufgeklärte Gesamtvarianz

  • bessere Interpretierbarkeit (bessere Verteilung von Merhfachladungen), dafür nicht mehr so sparsam

Wann ist es sinnvoll, eine Kriteriums- / Prokrustes-Rotation durchzuführen?

 

  • Bei Vorliegen theoretischer Vorannahmen, jedoch die Voraussetzungen für eine CFA ungünstig sind

Prinzip der Prokrustes-Rotation

 

  • Reproduktion einer erwarteten oder früher gefundenen Faktorenstruktur anhand empirischer Daten

  • = konfirmatorisches Vorgehen innerhalb der EFA

Rein explorative orthogonale Rotationsverfahren

 

  • Varimax-Rotation: dominierende Technik, Unterschiede der Ladungen innerhalb eines Faktors maximiert → Komplexität wird minimiert, bessere Interpretierbarkeit, aber nicht Eindeutigkeit

  • Quartimax-Rotation: Variante Varimax, Ziel Eindeutigkeit der Faktorenzuordnung

  • Equamax-Rotation: Variante Varimax, Kompormiss Interpretierbarkeit und Eindeutigkeit

Rein explorative oblique Rotationsverfahren

  • keine dominierende Technik

  • Promax-Rotation: Ladungen aus orthogonaler Lösung mit Exponenten potenziert → hohe Ladungen verkleinern sich, geringe Ladungen verschwinden fast ganz

  • Direkte Oblimin-Rotation: Grad der Korreliertheit verändern über Einstellung des Delta-Wertes (max. → Delta = 0, Orthogonalität → Delta = -4)

Was entsteht durch Rotation (mathematisch)?

 

  • Ein bis zwei neue Ladungsmatrizen (je nach Verfahren)

  • bei obliquer Rotation zusätzlich eine Korrelationsmatrix der rotierten Komponenten bzw. Faktoren („Primärfaktoren“)

Was ist die Grundlage einer Faktorenanalyse zweiter Ordnung?

 

  • Oblique Rotation → Korrelationsmatrix der Primärfaktoren

Was ist der Vorteil obliquer Rotationen?

 

  • Hierarchische Strukturen lassen sich bei obliquer Rotation mittels EFA höherer Ordnung aufdecken (auch mit CFA prüfbar)

Welche Matrizen und Koeffizienten entstehen bei der Rotation?

 

  • Strukturmatrix: Korrelationen zwischen Items und rotierten Faktoren mit „Strukturkoeffizienten“

  • Mustermatrix: partielle standardisierte Regressionsgewichte des Items mit den rotierten Faktoren, Gewichte a (faktorenanalytische Grundgleichung) = „Faktormusterkoeffizienten“ (factor pattern coefficients)

  • Matrizen unterscheiden sich umso stärker, je höher die Faktoren miteinander korrelieren

  • Matrizen sind bei orthogonaler Rotation identisch

Welche Matrix wird nach der Rotation interpretiert und warum?

 

  • Mustermatrix: indirekte Korrelationen der Faktoren untereinander sind auspartialisiert → sind eindeutiger dem jeweiligen Faktor zuzuordnen

  • ergänzend sind Strukturkoeffizienten (= Korrelationen nullter Ordnung) zu berücksichtigen

Welche Werte können die Muster- bzw. Strukturkoeffizienten annehmen?

 

  • Musterkoeffizienten: im Extremfall >1 oder <-1

  • Strukturkoeffizienten: 0-1

Was ist für die inhaltliche Interpretation einzelner Faktoren bedeutsam?

  • Das Muster der Ladungskoeffizienten (nicht quadriert)

  • Items mit höheren Ladungen auf Faktoren (> .40 bis .60 oder mit a²/h² > .50) - „Hauptladungen“

  • „Nebenladungen“ (Sekundärladungen) für das Gesamtbild der Einfachstruktur

Was sind Markiervariablen?

 

  • Items, die eindeutig einem Faktor zugeordnet werden können – auf diesen hoch, auf andere niedrig laden

  • Interpretationshilfe

Was ist mit der Forderung nach Überdeterminiertheit gemeint?

 

  • Ein Faktor soll durch möglichst viele Variablen mit jeweils möglichst hohen Ladungen definiert sein, besonders bei kleinen Stichproben

Womit sollten neu entdeckte Faktoren (in unabhängigen Replikationen) möglichst verglichen werden?

 

  • Methoden der CFA

  • Methoden, die auf die Prokrustes-Rotation zurückgreifen

Warum wird u.a. häufiger mit den robusteren Rohwertsummen (gegenüber den Stichprobencharakteristika) gerechnet, anstelle der Faktorwerte?

  • Wenn Items genau einem Faktor zugordnet werden, gehen u.U.. Nebenladungen unter

  • Faktorwerte ergeben sich mit faktorenanalytischer Grundgleichung als gewichtete Kombination der Items, die zu dem jeweiligen Faktor beitragen (Gewichte in der Koeffizientenmatrix angezeigt) → werden aus den Daten berechnet und nicht direkt beobachtet → sind extrem Stichprobenabhängig

Berechnung und Interpretation von Faktorwerten

 

  • häufigste Methode: Regressionsrechnung

  • Methoden führen zu z-standardisierten Variablen (bei PCA auch zu identischen Ergebnissen)

  • möglich: Vergleiche zwischen Teilstichproben (z.B. Geschlechtervergleiche)

Was untersucht die Faktorenanalyse erster Ordnung?

 

  • Trennt gemeinsame Varianz der Items von deren Spezifität und ggf. den Fehleranteil

Was untersucht die Faktorenanalyse zweiter Ordnung?

 

  • Korrelierte Faktorwerte auf gemeinsame Sekundärfaktoren und die den Primärfaktoren spezifische Varianz

Was entspricht die Korrelation der Faktorwerte bei der PCA?

 

  • Der Korrelation der Faktoren selbst

Wie können in SPSS die Voraussetzungen für eine Faktorenanalyse untersucht werden?

 

KMO und Bartlett-Test auf Sphärizität (DESKRIPTIVE STATISTIK)

Worauf deutet ein hochsignifikanter Bartlett-Test hin?

 

  • Die Korrelationsmatrix unterscheidet sich überzufällig von der Diagonal- oder Identitätsmatrix (Nullkorrelationen)