フリードマン検定とウィルコクソン検定


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教師あり機械学習分類アルゴリズムのパフォーマンスを評価しようとしています。観察は99の被験者の母集団から抽出された名義クラスに分類されます(当面は2ですが、これをマルチクラス問題に一般化したいと思います)。

アルゴリズムが入力クラス間で分類精度に有意差を示すかどうかは、私が回答したい質問の1つです。バイナリ分類のケースでは、対応するウィルコクソン検定を使用して、被験者間のクラス間の平均精度を比較しています(基礎となる分布が正規でないため)。この手順をマルチクラス問題一般化するために、私はフリードマン検定を使用することを意図しました。

しかし、バイナリIVの場合には、これら二つの手順により得られたp値を得たウィルコクソン検定を用いて、激しく変わるp < .001一方p = .25フリードマンテスト用。これは私がフリードマン検定の構造について根本的な誤解を持っていると私を信じさせます。

この場合、フリードマン検定を使用して、すべての被験者にわたって精度の繰り返し測定の結果を比較することは適切ではありませんか?

これらの結果を取得するための私のRコード(subjectは、サブジェクトID、acc精度DV、およびexpected観測クラスIVです):

> head(subject.accuracy, n=10)
   subject expected        acc
1       10     none 0.97826087
2       10     high 0.55319149
3      101     none 1.00000000
4      101     high 0.68085106
5      103     none 0.97826087
6      103     high 1.00000000
7      104     none 1.00000000
8      104     high 0.08510638
9      105     none 0.95121951
10     105     high 1.00000000
> ddply(subject.accuracy, .(expected), summarise, mean.acc = mean(acc), se.acc = sd(acc)/sqrt(length(acc)))
  expected  mean.acc     se.acc
1     none 0.9750619 0.00317064
2     high 0.7571259 0.03491149
> wilcox.test(acc ~ expected, subject.accuracy, paired=T)

    Wilcoxon signed rank test with continuity correction

data:  acc by expected
V = 3125.5, p-value = 0.0003101
alternative hypothesis: true location shift is not equal to 0

> friedman.test(acc ~ expected | subject, subject.accuracy)

    Friedman rank sum test

data:  acc and expected and subject
Friedman chi-squared = 1.3011, df = 1, p-value = 0.254

wilcox.testペアリング変数を知らせないため、2つの条件で精度を比較する署名ランクテストを呼び出すかどうかはわかりません。少なくとも、入力データの行の順序に依存しているため、これはテストを実行する安全な方法ではありません。
Aniko、2014年

回答:


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フリードマン検定はウィルコクソン検定の拡張ではないため、関連するサンプルが2つしかない場合、ウィルコクソンの符号付き順位検定とは異なります。後者はケース内の差の大きさを説明し(そしてケース間でランク付けします)、フリードマンはケース内でのみランク付けします(ケース間で決してランク付けしません)。

フリードマンは実際にはほぼ符号検定の延長です。2つのサンプルの場合、p値は非常に近く、フリードマンは少し保守的です(これらの2つのテストは、結合を多少異なる方法で扱います)。この小さな違いは、サンプルサイズが大きくなるとすぐに消えます。したがって、2つの関連するサンプルの場合、これら2つのテストは実際には同等の代替手段です。

Wilcoxonと同等のテスト-Friedmanが署名するのと同じ意味で-よく知られているQuadeテストではありませんたとえば、ここで言及します。 auxillar / friedman.htm

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