Bayesian linear mixed-effects models and Bayesian ANOVA are increasingly being used in the cognitive sciences to perform null hypothesis tests, where a null hypothesis that an effect is zero is compared with an alternative hypothesis that the effect exists and is different from zero. While software tools for Bayes factor null hypothesis tests are easily accessible, how to specify the data and the model correctly is often not clear. In Bayesian approaches, many authors use data aggregation at the by-subject level and estimate Bayes factors on aggregated data. Here, we use simulation-based calibration for model inference applied to several example experimental designs to demonstrate that, as with frequentist analysis, such null hypothesis tests on aggregated data can be problematic in Bayesian analysis. Specifically, when random slope variances differ (i.e., violated sphericity assumption), Bayes factors are too conservative for contrasts where the variance is small and they are too liberal for contrasts where the variance is large. Running Bayesian ANOVA on aggregated data can - if the sphericity assumption is violated - likewise lead to biased Bayes factor results. Moreover, Bayes factors for by-subject aggregated data are biased (too liberal) when random item slope variance is present but ignored in the analysis. These problems can be circumvented or reduced by running Bayesian linear mixed-effects models on non-aggregated data such as on individual trials, and by explicitly modeling the full random effects structure. Reproducible code is available from \url{https://osf.io/mjf47/}.


翻译:贝叶斯线性混合效应模型和贝叶斯方差分析在认知科学中被越来越多地用于进行零假设检验,即比较效应为零的零假设与效应存在且不为零的备择假设。尽管贝叶斯因子零假设检验的软件工具易于获取,但如何正确指定数据和模型往往并不明确。在贝叶斯方法中,许多作者采用按被试层面的数据聚合,并对聚合数据进行贝叶斯因子估计。本文通过基于模拟的模型推断方法,将其应用于若干示例实验设计,证明与频率学派分析类似,在贝叶斯分析中对聚合数据进行此类零假设检验可能存在隐患。具体而言,当随机斜率方差存在差异(即违反球形假设)时,贝叶斯因子对方差较小的对比项过于保守,而对方差较大的对比项则过于宽松。若球形假设被违反,对聚合数据运行贝叶斯方差分析同样可能导致有偏的贝叶斯因子结果。此外,当存在随机项目斜率方差但分析中忽略该方差时,基于按被试聚合数据的贝叶斯因子会产生(过宽松的)有偏结果。这些问题可通过在非聚合数据(如单次试验数据)上运行贝叶斯线性混合效应模型,并显式建模完整的随机效应结构来规避或缓解。可复现代码见 \url{https://osf.io/mjf47/}。

0
下载
关闭预览

相关内容

【ACL2020】多模态信息抽取,365页ppt
专知会员服务
151+阅读 · 2020年7月6日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年10月2日
VIP会员
最新内容
ICML 2026 | Sheaf-ADMM:用可微优化学习多智能体协调
专知会员服务
1+阅读 · 今天16:12
综述 | OPSD:大语言模型的在线策略自蒸馏
专知会员服务
1+阅读 · 今天16:08
算法化战争:人工智能时代的新范式(万字长文)
帕兰蒂尔Maven:军事人工智能的新纪元
专知会员服务
2+阅读 · 今天14:00
超越网格:作战环境对炮兵的影响
专知会员服务
3+阅读 · 5月31日
BES:让语言模型通过双向进化搜索自我改进
专知会员服务
6+阅读 · 5月30日
以色列-美国-伊朗战争中的无人机:关键要点
专知会员服务
7+阅读 · 5月30日
相关资讯
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员