Statistical Power Analysis with Missing Data

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出版者:Routledge
作者:Adam Davey
出品人:
页数:384
译者:
出版时间:2009-9-17
价格:GBP 35.99
装帧:Paperback
isbn号码:9780805863703
丛书系列:
图书标签:
  • 统计功效分析
  • 缺失数据
  • 统计学
  • 研究方法
  • 数据分析
  • 心理统计
  • 实验设计
  • 样本量
  • 信度效度
  • 统计建模
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具体描述

Statistical power analysis has revolutionized the ways in which we conduct and evaluate research. Similar developments in the statistical analysis of incomplete (missing) data are gaining more widespread applications. This volume brings statistical power and incomplete data together under a common framework, in a way that is readily accessible to those with only an introductory familiarity with structural equation modeling. It answers many practical questions such as: How missing data affects the statistical power in a study How much power is likely with different amounts and types of missing data How to increase the power of a design in the presence of missing data, and How to identify the most powerful design in the presence of missing data. Points of Reflection encourage readers to stop and test their understanding of the material. Try Me sections test one's ability to apply the material. Troubleshooting Tips help to prevent commonly encountered problems. Exercises reinforce content and Additional Readings provide sources for delving more deeply into selected topics. Numerous examples demonstrate the book's application to a variety of disciplines. Each issue is accompanied by its potential strengths and shortcomings and examples using a variety of software packages (SAS, SPSS, Stata, LISREL, AMOS, and MPlus). Syntax is provided using a single software program to promote continuity but in each case, parallel syntax using the other packages is presented in appendixes. Routines, data sets, syntax files, and links to student versions of software packages are found at www.psypress.com/davey. The worked examples in Part 2 also provide results from a wider set of estimated models. These tables, and accompanying syntax, can be used to estimate statistical power or required sample size for similar problems under a wide range of conditions. Class-tested at Temple, Virginia Tech, and Miami University of Ohio, this brief text is an ideal supplement for graduate courses in applied statistics, statistics II, intermediate or advanced statistics, experimental design, structural equation modeling, power analysis, and research methods taught in departments of psychology, human development, education, sociology, nursing, social work, gerontology and other social and health sciences. The book's applied approach will also appeal to researchers in these areas. Sections covering Fundamentals, Applications, and Extensions are designed to take readers from first steps to mastery.

Statistical Power Analysis with Missing Data 本书深入探讨了在数据缺失的情况下进行统计功效分析的复杂性与重要性。在现实世界的科学研究中,数据缺失是一个普遍存在且极具挑战性的问题,它不仅影响了数据的完整性,更可能严重削弱研究的统计功效,导致研究者难以准确判断研究设计是否具有足够的能量来检测真实的效应。因此,理解并掌握如何在数据缺失的场景下进行有效的功效分析,对于确保研究的可靠性和结论的有效性至关重要。 本书将首先带领读者回顾统计功效分析的基础概念,包括功效的定义、零假设与备择假设、第一类错误(α)和第二类错误(β)、效应量、样本量以及它们之间的相互关系。在此基础上,本书将重点阐述数据缺失的类型(如完全随机缺失MCAR、随机缺失MAR、非随机缺失MNAR),并分析不同类型的数据缺失对功效分析可能产生的偏倚和影响。读者将了解到,简单地删除缺失数据或使用一些基本填充方法(如均值填充)可能导致功效的低估,甚至得出错误的结论。 本书的核心内容将围绕多种针对数据缺失的功效分析方法展开。我们将详细介绍基于最大似然估计(MLE)的方法,例如使用多重插补(Multiple Imputation, MI)技术。读者将学习如何实施多重插补,包括选择合适的插补模型,以及如何将插补后的数据集与功效分析相结合。本书还将探讨贝叶斯功效分析在处理缺失数据方面的优势,展示如何利用贝叶斯框架对缺失数据进行建模,并据此进行功效评估。 此外,本书还将介绍一些更先进的或专门针对数据缺失的功效分析技术,例如: 蒙特卡罗模拟(Monte Carlo Simulation)方法:我们将演示如何通过蒙特卡罗模拟来估计在不同缺失比例和缺失机制下,研究设计的功效。这种方法允许我们模拟大量重复抽样过程,从而更精确地评估功效。 考虑缺失率的功效计算:本书将提供一些理论框架和实用指南,帮助研究者在规划研究时,就考虑不同的预期缺失率,并相应地调整样本量以维持期望的功效水平。 特定分析方法的功效分析:本书会结合常见的统计分析方法(如t检验、方差分析ANOVA、回归分析、卡方检验等),详细讲解如何在这些分析框架下,处理数据缺失并进行功效分析。例如,在回归分析中,缺失数据可能会影响系数的估计精度和显著性检验的功效。 本书的实用性体现在其对理论的清晰阐述与对实际应用的深入指导相结合。我们将提供丰富的案例研究,展示如何在各种研究场景下应用本书介绍的方法,并讨论具体的实施步骤和注意事项。读者将学习如何使用流行的统计软件(如R、SAS、Stata等)来实现这些功效分析。 本书的目标读者包括但不限于: 科研人员:希望在研究设计阶段就充分考虑数据缺失问题,优化研究方案,确保研究具有足够的统计功效。 统计咨询师:需要为客户提供关于数据缺失和功效分析的专业建议。 研究生和博士生:在进行学位论文研究时,面临数据缺失的挑战,并需要进行严谨的功效分析。 任何对统计建模和数据处理感兴趣的读者:希望深入理解数据缺失对统计分析的影响,并掌握应对策略。 通过本书的学习,读者将能够: 理解数据缺失的根本性影响:认识到数据缺失并非简单的技术问题,而是可能深刻影响研究结论的根本性挑战。 掌握评估数据缺失机制的方法:能够初步判断数据缺失的类型,为后续的分析策略奠定基础。 熟练运用多种功效分析技术:能够根据研究的具体情况,选择并应用最合适的功效分析方法,包括多重插补、蒙特卡罗模拟等。 进行更严谨的研究设计:能够在研究初期就预见和应对数据缺失,从而设计出更具稳健性和可靠性的研究。 解读和评价含有缺失数据的研究:能够更批判性地审视其他研究中关于数据缺失的处理方法,并准确评估其研究结论的有效性。 本书旨在填补现有文献中关于数据缺失功效分析方法的不足,为研究者提供一套系统、全面且实用的指南,帮助他们在复杂的数据环境中,依然能够开展具有科学价值的研究。

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读后感

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用户评价

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这本书的封面设计实在算不上惊艳,朴实到近乎简陋,但对于我这种常年在统计学和数据分析领域摸爬滚打的人来说,内容才是王道。我一开始接触到这本书,是因为我在处理一个长期跟踪的队列研究数据时,遇到了棘手的长期缺失数据问题。市面上很多关于缺失数据处理的书籍,要么过于理论化,充斥着复杂的矩阵代数和极限理论,读起来令人头疼,要么就是操作指南,只停留在软件操作层面,缺乏对不同插补方法背后的统计学假设和适用场景的深入剖析。这本书给我带来的惊喜在于,它似乎找到了一个极佳的平衡点。作者没有回避那些必要的数学推导,但总是能巧妙地将复杂的概念转化为直观的解释,尤其是关于多重插补(Multiple Imputation)的论述,那几章简直是拨云见日。书中对MCAR、MAR、MNAR这三种缺失机制的辨析,详尽且富有洞察力,远超我以往读过的任何教材。它不仅仅是教你“如何做”,更是在引导你思考“为什么这么做”以及“这种做法在我的特定情境下是否合理”。我特别欣赏其中关于敏感性分析的部分,提醒研究者永远不要把插补的结果视为金科玉律,而是要探索不同假设下结果的稳健性。这对于任何严肃的实证研究来说,都是至关重要的一课。

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从纯数学统计的角度来看,这本书的理论深度是相当可观的,它在处理“功效”与“缺失”这两个高度相关的复杂主题时,展现了作者深厚的功底。我之前总觉得,当数据存在严重缺失时,对精确功效的计算几乎是一种奢望,因为缺失机制本身就带有随机性,任何基于“完美数据”假设的功效计算都显得虚假。然而,这本书巧妙地将两者结合起来,探讨了在不同缺失率和缺失机制下,研究功效是如何被系统性地削弱的,并提供了如何在设计阶段就将“缺失容忍度”纳入功效考量的具体方法。这种超越传统功效分析框架的视野,令人耳目一新。它不是简单地告诉你缺失会降低功效,而是通过严谨的模型,展示了这种降低的程度和路径依赖性。对于那些致力于开发新型统计检验方法的理论研究者来说,这本书提供的基础框架和潜在的改进方向是极其宝贵的。它提供的不仅仅是现成的工具,更是一种看待统计推断稳健性的全新视角。

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这本书的排版和语言风格,对于非英语母语的读者来说,友好度相当高。尽管内容涉及高级统计概念,但作者的叙述风格极其沉稳、逻辑清晰,几乎没有使用那些故作高深的行话来故弄玄虚。每当引入一个新的复杂概念,比如贝叶斯框架下的缺失数据处理思路,作者总会先用一段精炼的语言勾勒出其核心思想,再逐步展开细节,这大大降低了阅读障碍。我个人特别喜欢它在每一章节末尾设置的“关键概念回顾”和“深入思考题”,这些不是那种简单的选择题,而是引导你对当前章节的假设和限制进行批判性思考。例如,它会追问:“如果你假设的数据缺失机制与实际情况不符,你的功效评估结果在多大程度上会失效?”这种引导性的提问,迫使读者从被动接受知识转变为主动构建知识体系。这本书的价值在于,它不仅仅是一本工具书,更像是一位经验丰富导师的循循善诱,让你在处理复杂数据问题的道路上,走得更自信、更扎实。

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我从事的是临床试验的数据管理工作,我们面临的挑战往往是高度异质性和不均衡的随访数据。过去几年,我们团队处理缺失数据时,经常陷入“平均值替代”或者“最后观测值结转”(LOCF)的泥潭,因为这些方法简单,但其偏差的后果在医疗领域是灾难性的。这本书的出现,为我们提供了一个更科学、更负责任的替代方案。书中对权重估计方程(WLS)和广义估计方程(GEE)在处理纵向数据缺失时的应用进行了详细的对比和论述,这些内容对于我们处理非独立和同分布(NID)的数据结构至关重要。虽然书名中包含了“统计功效分析”,但它对缺失数据处理的深度挖掘,已经远远超越了一般意义上的统计方法论书籍。它更像是一本高级的、面向应用研究人员的“数据完整性保障手册”。我尤其欣赏作者在论述中穿插的案例分析,那些来自实际生物统计领域的例子,帮助我迅速将理论知识映射到我们的临床试验数据结构中。阅读完相关章节后,我们团队内部立即开始评估引入更复杂的插补策略的可能性,这直接提升了我们数据分析的严谨性。

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我是一名研究生,目前正在撰写我的硕士论文,课题方向是社会科学中量化分析的应用。坦白说,在正式接触这本教材之前,我对“统计功效分析”这个概念的理解非常肤浅,仅停留在“样本量计算”这一层面。这本书的出现,彻底颠覆了我的认知框架。它并非一本单纯的样本量计算手册,而是一部关于“研究设计优化”的实战指南。作者从最基础的效应量(Effect Size)的定义和选择开始,循序渐进地探讨了功效如何受到α错误率、总体方差、以及最重要的——模型复杂度的影响。我发现书中对不同检验方法,比如t检验、ANOVA,乃至更复杂的回归模型和结构方程模型(虽然后者着墨不多,但提及的角度非常精辟),其功效的理论基础和计算流程讲解得极为清晰。尤其让我印象深刻的是,它强调了功效分析不仅用于研究启动前,更应该贯穿于整个研究过程,作为检验研究效度的重要工具。对于我这种初学者而言,这本书的结构严谨,逻辑链条清晰,它让我第一次真正理解了“统计功效”不仅仅是一个数字,而是保障研究结论可靠性的“保险栓”。

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