STATISTIK-FORUM.de

[Pinga]

Hallo!

Ich werte gerade Daten von 10 Probanden aus. Dabei habe ich für jeden Probanden 5 Werte mit den jeweiligen Standardabweichungen, einer davon ist jeweils ein Baselinewert (mit dazugehöriger Standardabweichung). Ich habe deswegen die vier Werte von jedem einzelnen Probanden verglichen (dividiert) durch die Baseline, um alle 10 Probanden miteinander vergleichen zu können.
Bisher hatte ich mit Statistik relativ wenig am Hut und bin deswegen ein bisschen verunsichert:
- Wie ermittelt man in diesem Fall die jeweiligen "relativen" Standardabweichungen ? Ist es korrekt, dabei die vier jeweiligen Standardabweichungen ebenfalls durch die Standardabweichung der Baseline zu dividieren?
- Vergleiche ich dann alle 10 Probanden in einem Plot, erhalte ich bei der Baseline natürlich einen Balken mit Wert 1 und eine Standardabweichung mit +-1 (Standardabweichungsbalken ist also doppelt so gross wie der Wert selber). Müsste ich dann nicht bei der Standarabweichung der Baseline 1 subtrahieren, und ebenfalls bei den anderen vier Standardaweichungen 1 subtrahieren?


Vielen Dank im Voraus für jede Hilfe!

[PonderStibbons]

Ich werte gerade Daten von 10 Probanden aus. Dabei habe ich für jeden Probanden 5 Werte mit den jeweiligen Standardabweichungen, einer davon ist jeweils ein Baselinewert (mit dazugehöriger Standardabweichung).

Wie ist das zu verstehen? Einzelne Werte haben zwangsläufig
keine Standardabweichung. Sind das jeweils Mittelwerte für
einen Probanden über mehrere Messungen zum selben Zeitpunkt?

Ich habe deswegen die vier Werte von jedem einzelnen Probanden verglichen (dividiert) durch die Baseline, um alle 10 Probanden miteinander vergleichen zu können.

Worum geht es in der Studie inhaltlich, konkret was
wurde gemessen? Und wie lautet die konkrete Fragestellung?

Mit freundlichen Grüßen

P.

[Pinga]

Danke für deine Antwort.

Natürlich, dann jetzt detaillierter: Ich habe die Muskelaktivität im Daumen von 10 Probanden mittels EMG während 5 verschiedenen Videosequenzen gemessen (einer dieser Sequenz ist die Baseline). Jeder Proband sah alle fünf Videosequenzen insgesamt 20 mal (ergibt also ein total 5*20 Videosequenzen pro Proband). Nun habe ich den Mittelwert der EMG Daten für jede der fünf Videokonditionen vorerst für jeden Porbanden einzeln berechnet, inkl. deren Standardabweichungen. Nun ist die Idee, damit ich alle 10 Probanden vergleichen kann, dass ich diese absoluten Daten zu relativen mache, indem ich diese relativ zur Baseline betrachte. Um ein konkretes Beispiel zu machen:
Absolute (Mittelwert)-Daten von einem Probanden (in Klammern die Standardabweichung):
Baseline (Videokondition 1): 0.85 mV (0.23 mV)
Videokondition 2: 0.88 mV (0.18 mV)
Videokondition 3: 0.83 mV (0.27 mV)
Videokondition 4: 1.10 mV (0.29 mV)
Videokondition 5: 1.05 mV (0.20 mV)

Berechne ich nun die relativen Werte erhält man
Baseline: 1 (1)
Videokondition 2: 1.0353 (0.78)
Videokondition 3: 0.9765 (1.17)
Videokondition 4: 1.2941 (1.26)
Videokondition 5: 1,23 (0.87)

So bin ich für alle 10 Probanden verfahren. Was mir nun aber nicht klar ist: Wenn ich diese fünf Videokonditionen plotte erscheint der Balken für die Baseline natürlich mit dem Wert 1, die Standardabweichung dann als +-1. Die relative Standardabweichung (siehe fettgedrucktes) sollte doch 0 sein oder irre ich mich da? Müsste ich deswegen nicht 1 subtrahieren?

Danke bereits im Voraus!

[PonderStibbons]

Nun ist die Idee, damit ich alle 10 Probanden vergleichen kann,

Was meinst Du damit? Ist es das Studienziel, die 10 Probanden
(paarweise?) miteinander zu vergleichen? Zu welchem Zweck?
Wie gesagt, ich hatte gebeten, die Fragestellung zu benennen.
Irgendwelche Verfahrensweisen kommentieren zu wollen, ohne
zu wissen, welchem Zweck sie dienen sollen, ist eigentlich sinnlos.

Normalerweise würde ich annehmen bei einem solchen
Szenario, dass die Muskelsaktivität zwischen den 5 Kondtionen
verglichen werden soll, aber dafür ist es nicht erforderlich.
irgendetwas durch die Baseline zu dividieren. Anscheinend
also geht es um etwas anderes.

Mit freundlichen Grüßen

P-

[Pinga]

Das Auswertungsverfahren ist mir vorgegeben worden, weswegen ich nicht so weit ausgeholt habe mit der Erklärung. Dies sei nachgeholt:
Der Versuchsaufbau bestand aus den genannten Videosequenzen. Videosequenz 1-4 zeigte verschiedene Handbewegungen. Videosequenz 5 dient als "Kontrollschirm"/Baseline und zeigt eine ruhende Hand. Während des ganzen Versuches sind die Hände der Probanden nicht in Bewegung, sie sollten sich lediglich auf die Videosequenzen, welche ihnen gezeigt wurde, konzentrieren.
Natürlich sind nun Muskelaktvitität unterschiedlich hoch bei den verschiedenen Probanden und die Muskelaktivität der einzelnen Videosequenzen können somit nicht miteinander verglichen werden. Die Idee ist nun, dass alle Daten nun im ersten Schritt "normalisiert" werden, indem der Durchschnitt der Muskelaktivitäten während der Videosequenz "Baseline" als "1" genommen wird (oder auch 100%) und die gemittelten Muskelaktivitäten der übrigen vier Videosequenzen relativ zu dieser Baseline darstellt, indem man die jeweiligen gemittelten Werte durch den Mittelwert der Baseline dividiert (ergibt dann z.B. 1.3 oder auch 130%).
Ein konkretes Beispiel:
Mittelwert der Muskelaktivität der Videosequenz Nr. 1: 0.8876 mV
Mittelwert der Muskelaktivität der Videosequenz Nr. 2: 0.8322 mV
Mittelwert der Muskelaktivität der Videosequenz Nr. 3:1.0981 mV
Mittelwert der Muskelaktivität der Videosequenz Nr. 4: 1.0548 mV
Mittelwert der Muskelaktivität der Videosequenz Nr. 5 (Baseline): 0.8449 mV

Nun dividiere ich alle diese Mittelwerte durch die Baseline und erhalte so die relativen Wert:
Relativer Mittelwert der Muskelaktivität der Videosequenz Nr. 1: 1.0506
Relativer Mittelwert der Muskelaktivität der Videosequenz Nr. 2: 0.9851
Relativer Mittelwert der Muskelaktivität der Videosequenz Nr. 3: 1.2997
Relativer Mittelwert der Muskelaktivität der Videosequenz Nr. 4: 1.2485
Relativer Mittelwert der Muskelaktivität der Videosequenz Nr. 5 (Baseline): 1

So weit ist alles klar aber wie berechne ich die dazugehören (relativen) Standardabweichungen?

Ich hoffe, ich konnte das Problem genug detailliert beschreiben.
Vielen Dank im Voraus für jede Hilfe.

[PonderStibbons]

Natürlich sind nun Muskelaktvitität unterschiedlich hoch bei den verschiedenen Probanden und die Muskelaktivität der einzelnen Videosequenzen können somit nicht miteinander verglichen werden.

Wie kommst Du denn auf diesen ungewöhnlichen Gedanken?

Zunächst einmal, was meinst Du mit unterschiedlich hoher Muskelaktivität,
geht es um die mittlere Aktivität eines Probanden innerhalb einer Bedingung,
oder um die Variabilität der Aktivität eines Probanden innerhalb einer
Bedingung, oder beides? Grundsätzlich stellt es kein Problem dar, wenn bei
Vergleich derselben Probanden unter unterschiedlichen Bedingungen die
Probanden sich voneinander unterscheiden (wie sollte dies auch bei
biologischen Entitäten anders sein).

Will man die Aktivität der Probanden (d.h. die intra-individuellen
Mittelwerte) über verschiedene Bedingungen hinweg vergleichen,
so wäre eine einfaktorielle Varianzanalyse oder ein Friedman-Test
naheliegend. Irgednwelche Normalisierungen sind dafür nicht
erforderlich.

Mit freundlichen Grüßen

P.

[Pinga]

Hallo P.

Danke für deine Hilfe. Genau, nachher wird genau so verfahren wie du es vorgeschlagen hast - da hast du Recht.
Mich würde jedoch interessieren, wie die Muskelaktivität der vier Videosequenzen verglichen zur Baseline aussehen (innerhalb eines Probanden vorerst einmal).
Aus diesem Grund habe ich die Mittelwerte aller fünf Videosequenzen jeweils durch den Mittelwert der Baseline geteilt, so dass ich als Ausgangswert 1.00 habe für die Baseline und dann für die anderen Mittelwerte der Muskelaktivität für die vier Videosequenzen angeben kann, ob diese nun z.B. 1.1 oder 0.85 grösser/kleiner verglichen zu ihrer Baseline sind. Nun weiss ich aber nicht, wie ich die dazugehörigen Standardabweichungen berechne.
Womöglich mag diese Analyse nicht für jede/n einen Sinn ergeben, dieser "relative Vergleich" würde mich (persönlich) jedoch sehr interessieren, weswegen ich mir da Hilfe erhoffe.

Danke im Voraus!

[PonderStibbons]

Du setzt die relative intra-individuelle Abweichung zwischen Bedingung 1...k
versus Baseline in Bezug zur Streuung bei Baseline, und/oder Du berechnest die
gepoolte intra-individuelle Streuung aus den 5 einzelnen Streuungen und setzt
die Abweichungen dazu in Beziehung.

Mit freundlichen Grüßen

P.

[Pinga]

Hallo P.

Vielen, vielen Dank - das ist das, was ich wissen wollte.
So bin ich verfahren (Standardabweichung der fünf Videosequenzen separat berechnet und relativ jener der Baseline gesetzt). Nun erhalte ich aber relative Standardabweichungen, welche z.T. grösser sind als die dazugehörigen relativen Mittelwerte (siehe Fettgedrucktes).
Ein Beispiel eines Datensatzes dazu:
Absoluter Mittelwert eines Probanden für Videosequenzen 1-5: 0.8876 mV, 0.8322 mV, 1.0981 mV, 1.0548 mV und 0.8449 mV (Baseline)
Die absoluten Standardabweichungen dazu (dieselbe Reihenfolge): 0.1780 mV, 0.2658 mV, 0.2924 mV, 0.2017 mV und 0.2252 mV (Baseline)
Relativer Mittelwert der Daten sind folgt: 1.0506, 0.9851, 1.2997, 1,2485 und 1 (Baseline)
Die relativen Standardabweichungen sind folgt: 0.7906, 1.1801, 1.2985, 0.8958 und 1 (Baseline)

Ist dies überhaupt ein realistischer Wert oder habe ich da etwas falsch verstanden?

Danke für eine Erklärung dazu.