Soru

Zorluk: OrtaTek Yönlü Varyans Analizinin Varsayımları

Bir insan kaynakları uzmanı, yeni işe alınan personelin şirket kültürüne adaptasyon düzeylerini incelemek istemektedir. Bu amaçla rastgele seçilen 30 personele ait adaptasyon puanlarını; oryantasyon eğitiminin bittiği gün, 3. ayın sonu ve 6. ayın sonunda olmak üzere üç farklı dönemde kaydetmiştir. Uzman, elde ettiği bu verileri sanki üç bağımsız gruptan (sanki toplam 90 farklı kişi varmış gibi) toplanmış gibi doğrudan tek yönlü varyans analizi (ANOVA) ile karşılaştırmıştır. Analiz öncesi yapılan kontrollerde verilerin normal dağıldığı (Shapiro-Wilk testi, p>0,05p > 0,05) ve varyansların homojen olduğu (Bartlett testi, p>0,05p > 0,05) tespit edilmiştir.

Buna göre, uzmanın kurduğu tek yönlü ANOVA modelinde hangi temel varsayım kesin olarak ihlal edilmiştir ve bu ihlal görmezden gelindiğinde istatistiksel sonuçlar üzerinde oluşacak en temel etki aşağıdakilerden hangisidir?

  1. A
    Tekrarlı ölçümler nedeniyle gruplar içi serbestlik derecesi hatalı belirlenecek ve F testinde kullanılacak kritik tablo değeri yanlış okunarak gruplar arası farklılıkların her zaman anlamsız çıkmasına neden olunacaktır.
  2. B
    Rastgelelik ilkesi ihlal edilmiş olsa da, aynı bireyler üzerinde ölçüm alınarak tekrarlama (replikasyon) sayısı artırıldığından, bu durum deneysel hatayı küçülterek analiz gücünü artıran avantajlı bir yaklaşımdır.
  3. Gözlemlerin bağımsızlığı varsayımı ihlal edilmiştir; aynı deneklerden elde edilen ölçümlerin bağımsız gibi analize katılması hata terimleri arasındaki korelasyonu artırır ve testin gerçek I. Tip hata oranını ciddi ölçüde şişirir.Cevap
  4. D
    Zaman içindeki değişim varyansları farklılaştıracağı için varyansların homojenliği varsayımı ihlal edilmiştir; bu nedenle post-hoc aşamasında Tukey HSD yerine varyans heterojenliği durumunda kullanılan Games-Howell testi seçilmelidir.
  5. E
    Herhangi bir varsayım ihlal edilmemiştir; ancak ANOVA sonucunda elde edilecek olası bir anlamlılık durumunda, alternatif hipotez zorunlu olarak "tüm eğitim zamanlarındaki performans ortalamaları birbirinden tamamen farklıdır" şeklinde yorumlanmalıdır.

Cevap

Gözlemlerin bağımsızlığı varsayımı ihlal edilmiştir; aynı deneklerden elde edilen ölçümlerin bağımsız gibi analize katılması hata terimleri arasındaki korelasyonu artırır ve testin gerçek I. Tip hata oranını ciddi ölçüde şişirir.
Tek yönlü varyans analizinin en önemli ve test edilmesi deney tasarımına bağlı olan varsayımı, gözlemlerin birbirinden tamamen bağımsız olmasıdır. Soru kökündeki insan kaynakları uzmanı, aynı çalışanlardan üç farklı zamanda ölçüm almıştır. Bu durum verilerin 'tekrarlı ölçümler' yapısında olduğunu gösterir. Bağımlı ölçümlerin sanki farklı bireylerden alınmış bağımsız örneklemlermiş gibi tek yönlü ANOVA'ya dahil edilmesi, hata terimlerinin birbiriyle ilişkili olmasına neden olur. Bu temel ihlalin istatistiksel sonucu, gruplar içi hata varyansının yanlış tahmin edilmesi ve hesaplanan F istatistiğinin yapay olarak büyümesidir. Dolayısıyla testin gerçek I. Tip hata oranı, önceden belirlenen nominal anlamlılık düzeyinden (α\alpha) çok daha yüksek çıkar ve yanlış pozitif sonuçlar (gerçekte fark yokken fark var deme hatası) elde edilir.

Adım Adım Çözüm

1
Soruda verilen araştırma tasarımını ve uygulanan analizi inceleme
Aynı çalışanlardan üç farklı zamanda (eğitim sonu, 3. ay, 6. ay) ölçüm alınmış ve bu veriler üç bağımsız grupmuş gibi standart Tek Yönlü ANOVA ile analiz edilmiştir.
Uygulanan analizin istatistiksel yapısı ile toplanan verinin uyumluluğunu belirlemek.
2
Tek yönlü ANOVA'nın varsayımlarını değerlendirme
Soruda normallik (Shapiro-Wilk) ve varyansların homojenliği (Bartlett) varsayımlarının matematiksel olarak sağlandığı belirtilmiştir. Ancak aynı deneklerden birden çok kez veri alınması, gözlemlerin birbirinden tamamen bağımsız olma şartını yapısal olarak ortadan kaldırır.
İhlal edilen asıl varsayımı kesin olarak tespit etmek.
3
Bağımsızlık varsayımı ihlalinin istatistiksel sonuçlarını belirleme
Bağımlı (tekrarlı) verilerin bağımsızmış gibi analiz edilmesi durumunda hata terimleri ilişkili (korelasyonlu) hale gelir. Bu durum bağımsız gruplar modelinin hatayı olduğundan farklı tahmin etmesine ve test istatistiğinin (F) yapay olarak büyümesiyle I. Tip hata oranının (alfa) ciddi şekilde şişmesine yol açar.
Bulunan ihlalin analiz üzerindeki teorik ve pratik etkisini ortaya koymak.

Anahtar Kavram

Tek Yönlü ANOVA Varsayımları ve Gözlemlerin Bağımsızlığı İhlalinin Sonuçları
Bu soruyu puanla