Wat is MANOVA?

In de statistiek staat MANOVA voor “Multivariate Analysis of Variance” (multivariate variantieanalyse). Het is als statistische analyse een uitbreiding van de ANOVA (Analysis of Variance). MANOVA wordt gebruikt om gelijktijdig meerdere afhankelijke variabelen te analyseren in plaats van slechts één afhankelijke variabele.

Wanneer je te maken hebt met meerdere afhankelijke variabelen (ook wel uitkomstvariabelen genoemd) en één of meer onafhankelijke variabelen (ook wel voorspellende of groepsvariabelen genoemd), kan je MANOVA gebruiken om te bepalen of er een verschil is tussen de groepen op basis van deze afhankelijke variabelen.

Het doel van MANOVA

MANOVA wordt vaak gebruikt in onderzoek op verschillende gebieden, zoals psychologie, sociologie, onderwijs, biologie en geneeskunde. Daarin is de onderzoeker geïnteresseerd in het beoordelen van de impact van meerdere onafhankelijke variabelen op meerdere afhankelijke variabelen.

Het algemene doel van MANOVA is om te onderzoeken of de gemiddelde waarden van de afhankelijke variabelen significant verschillend zijn tussen de groepen die worden gedefinieerd door de onafhankelijke variabelen. Met andere woorden, het beantwoordt de vraag of er een verschil is tussen de groepen, rekening houdend met de covariantie tussen de afhankelijke variabelen.

Dat betekent het volgende:

Als de multivariate significantie significant is, betekent dit dat er een globaal verschil is tussen meerdere groepen in een multivariate analyse. Er is dus aangetoond dat er ten minste één statistisch significant verschil bestaat tussen de groepen in termen van de gecombineerde effecten van meerdere variabelen.

Post-hoc analyses

Om de specifieke aard van deze verschillen te begrijpen en te achterhalen welke groepen van elkaar verschillen, kunnen post-hoc analyses worden uitgevoerd. Post-hoc analyses zijn aanvullende statistische tests die worden toegepast nadat een globaal significant verschil is vastgesteld. Deze tests helpen bij het identificeren van de specifieke groepen die verantwoordelijk zijn voor het significante verschil en geven inzicht in de aard van deze verschillen.

Je hebt bijvoorbeeld een MANOVA uitgevoerd om de effecten van een onafhankelijke variabele op meerdere afhankelijke variabelen te onderzoeken. Daarbij heb je vastgesteld dat er een statistisch significant verschil is tussen de groepen. Nu kan je vervolgens post-hoc tests toepassen om te zien welke combinaties van groepen significant van elkaar verschillen.

Deze tests kunnen variëren afhankelijk van de gekozen statistische methode, zoals bijvoorbeeld: 

  • de Bonferroni-correctie

  • Tukey's HSD (Honestly Significant Difference)

  • Scheffé’s methode

Dus, als de multivariate significantie significant is, betekent dit dat er een globaal verschil is tussen meerdere groepen in een multivariate analyse. Post-hoc analyses helpen bij het verfijnen dit inzicht door specifieke verschillen tussen groepen te identificeren en te kwantificeren.

Waarin verschilt ANOVA van MANOVA?

ANOVA (Analysis of Variance) en MANOVA (Multivariate Analysis of Variance) zijn beide statistische technieken die worden gebruikt om gemiddelden te vergelijken tussen verschillende groepen. Ze verschillen echter in termen van:

  • het aantal afhankelijke variabelen dat ze analyseren en

  • de aard van de gegevens die ze verwerken.

Aantal afhankelijke variabelen

ANOVA: Analyseert de variatie in één afhankelijke variabele (ook wel de uitkomst- of responsvariabele genoemd) op basis van verschillende niveaus van één of meer onafhankelijke variabelen (ook wel voorspellende of groepsvariabelen genoemd). Het werkt met univariate gegevens, waarbij er slechts één uitkomstvariabele is.

MANOVA: Analyseert de variatie in meerdere afhankelijke variabelen tegelijkertijd op basis van verschillende niveaus van één of meer onafhankelijke variabelen. Het werkt met multivariate gegevens, waarbij er twee of meer uitkomstvariabelen zijn.

Doel

ANOVA: Test of er statistisch significante verschillen zijn in gemiddelden tussen groepen voor een enkele afhankelijke variabele.

MANOVA: Test of er statistisch significante verschillen zijn in gemiddelden tussen groepen voor meerdere afhankelijke variabelen. Daarbij wordt rekening gehouden met de correlaties of relaties tussen deze variabelen.

Aannames

ANOVA: Gaat uit van onafhankelijkheid van waarnemingen, homogeniteit van varianties en normaliteit van de afhankelijke variabele binnen elke groep.

MANOVA: Gaat uit van multivariate normaliteit (normaliteit van de gecombineerde set van afhankelijke variabelen), homogeniteit van covariantiematrices (de spreiding van gegevens is vergelijkbaar over groepen) en lineariteit tussen de afhankelijke variabelen en onafhankelijke variabelen.

Interpretatie van resultaten

ANOVA: Produceert meestal resultaten in termen van F-statistiek, vrijheidsgraden en p-waarde, waarbij wordt aangegeven hoe significant de verschillen tussen groepsgemiddelden zijn voor de enkele afhankelijke variabele.

MANOVA: Produceert resultaten in termen van een multivariate F-statistiek, vrijheidsgraden en p-waarde, waarbij wordt aangegeven hoe significant de verschillen tussen groepen zijn over alle beschouwde afhankelijke variabelen samen.

Wanneer je als onderzoeker meerdere afhankelijke variabelen hebt en deze samen wilt analyseren om rekening te houden met hun onderlinge verbanden, gebruik je MANOVA. In gevallen waarin er slechts één afhankelijke variabele van belang is, volstaat ANOVA. Zowel ANOVA als MANOVA worden veel gebruikt in verschillende onderzoeksvelden om gemiddelden tussen groepen te vergelijken en significante verschillen te identificeren.

De aannames waaraan moet worden voldaan voor een betrouwbare interpretatie van MANOVA

In MANOVA verwijzen de termen “multivariate normaliteit,” “homogeniteit van covariantiematrices,” en “lineariteit tussen de afhankelijke variabelen en onafhankelijke variabelen” naar de aannames waaraan moet worden voldaan voor een betrouwbare interpretatie van de resultaten van de analyse. Hieronder worden deze aannames uitgelegd:

Multivariate normaliteit

Dit verwijst naar de veronderstelling dat de gecombineerde set van afhankelijke variabelen een multivariante normale verdeling volgt. Met andere woorden, de scores op alle afhankelijke variabelen in elke groep zouden ongeveer normaal verdeeld moeten zijn. Als deze veronderstelling niet wordt voldaan, kunnen de resultaten van MANOVA mogelijk niet betrouwbaar zijn. Het is vooral belangrijk bij kleinere steekproeven om ervoor te zorgen dat de verdeling van de afhankelijke variabelen niet sterk afwijkt van de normale verdeling.

Homogeniteit van covariantiematrices

Dit verwijst naar de aanname dat de covariantiematrices (mate van variabiliteit en correlaties tussen de afhankelijke variabelen) gelijk zijn over alle groepen die worden vergeleken. Met andere woorden, de spreiding en patronen van relaties tussen de afhankelijke variabelen moeten vergelijkbaar zijn tussen de groepen. Als de covariantiematrices niet homogeen zijn, kan dit wijzen op ongelijke variabiliteit of verschillende relaties tussen variabelen in de verschillende groepen. Dit kan de betekenis van de MANOVA-resultaten beïnvloeden.

Lineariteit tussen de afhankelijke variabelen en onafhankelijke variabelen

Dit verwijst naar de veronderstelling dat er een lineaire relatie is tussen de afhankelijke variabelen en de onafhankelijke variabelen. Met andere woorden, de manier waarop de groepen verschillen op de onafhankelijke variabele(s) moet een lineair effect hebben op de gecombineerde set van afhankelijke variabelen. Als de relatie niet lineair is, kan MANOVA mogelijk geen geschikte techniek zijn, en alternatieve analyses zijn wellicht meer geschikt.

Noot: voorafgaand aan de uitvoering van een MANOVA  worden deze aannames gecontroleerd en geëvalueerd. Het niet voldoen aan deze aannames kan de interpretatie en validiteit van de resultaten beïnvloeden. Als een of meer van deze aannames worden geschonden, kan je corrigerende maatregelen nemen. Denk daarbij aan het gebruik van niet-parametrische alternatieven of transformaties van de gegevens, om de geldigheid van de analyse te waarborgen.

Het controleren van deze aannames

Het controleren van de aannames van multivariate normaliteit, homogeniteit van covariantiematrices en lineariteit tussen de afhankelijke variabelen en onafhankelijke variabelen in een MANOVA vereist een combinatie van grafische methoden en statistische tests. Hier zijn enkele veelgebruikte benaderingen om deze aannames te controleren:

Multivariate normaliteit

  • Grafische methoden. Maak histogrammen, Q-Q-plots (quantile-quantile-plots), en boxplots van elke afhankelijke variabele in elke groep. Als de gegevens dicht bij een normale verdeling liggen, zullen de punten op de Q-Q-plots ongeveer langs een rechte lijn liggen en zullen de histogrammen er ongeveer symmetrisch uitzien.

  • Statistische tests. Gebruik multivariate normaliteitstests, zoals de Mardia's multivariate skewness en kurtosis tests, om te bepalen of de gegevens voldoen aan de veronderstelling van multivariate normaliteit.

Homogeniteit van covariantiematrices

  • Grafische methoden. Maak scatterplots van de afhankelijke variabelen voor elke groep en controleer of de spreiding en patronen van relaties vergelijkbaar zijn tussen de groepen

  • Statistische tests. Voer de Box's M-test of de Levene's test voor homogeniteit van covariantiematrices uit om te bepalen of de covariantiematrices gelijk zijn over de groepen.

Lineariteit tussen de afhankelijke variabelen en onafhankelijke variabelen

  • Grafische methoden. Maak scatterplots van de afhankelijke variabelen ten opzichte van de onafhankelijke variabele(n) voor elke groep en controleer of de relatie tussen deze variabelen lineair lijkt te zijn.

  • Statistische tests. Voer regressieanalyses uit om te bepalen of de relatie tussen de afhankelijke variabelen en de onafhankelijke variabelen lineair is. Het uitvoeren van aparte univariate lineaire regressieanalyses voor elke afhankelijke variabele kan helpen om de lineaire relatie te beoordelen.

Noot: geen van deze methoden op zichzelf levert een definitief bewijs op dat aan alle aannames wel of niet is voldaan. Als onderzoeker gebruik je daarom een combinatie van grafische inspecties en statistische tests om een beter beeld te krijgen van de mate waarin de aannames zijn voldaan. 

Hoe voer ik met deze kennis statistisch onderzoek uit?

Het uitvoeren van statistisch onderzoek volgt meestal een gestructureerd proces dat bestaat uit verschillende stappen. Hier is een algemeen overzicht van de stappen die je kunt volgen bij het uitvoeren van statistisch onderzoek:

Stap 1: Definieer je onderzoeksvraag: Bepaal het specifieke probleem dat je wilt onderzoeken en formuleer een duidelijke onderzoeksvraag of hypothese die je wilt beantwoorden.

Stap 2: Ontwerp je onderzoek: Kies de geschikte onderzoeksopzet, zoals experimenteel, observationeel of enquête-onderzoek. Beslis over de variabelen die je wilt meten en hoe je gegevens wilt verzamelen.

Stap 3: Verzamel gegevens: Voer je onderzoeksplan uit en verzamel de relevante gegevens volgens de gekozen onderzoeksopzet. Zorg ervoor dat je gegevens betrouwbaar en representatief zijn voor je populatie of steekproef.

Stap 4: Data-analyse: Verwerk de verzamelde gegevens volgens de passende methoden. Dat kan met pen & papier maar liever met behulp van statistische software of tools. Zoek de beschrijvende basisstatistieken uit, zoals gemiddelden, standaarddeviaties en grafieken om inzicht te krijgen in de gegevens.

Stap 5: Hypothese testen: Als je een hypothese hebt geformuleerd, bereken dan de kans of de waarschijnlijkheid van je aanname (de P-waarde) en voer dan statistische tests uit om te bepalen of er voldoende bewijs is om je hypothese te ondersteunen of te verwerpen.

Stap 6: Interpretatie van resultaten: Analyseer de resultaten van je statistische tests en trek conclusies op basis van de gegevens. Wees voorzichtig bij het interpreteren van resultaten en vermijd onjuiste interpretaties.

Stap 7: Betrouwbaarheidsintervallen: Indien van toepassing, bereken betrouwbaarheidsintervallen om de nauwkeurigheid van je schattingen te beoordelen.

Stap 8: Trek conclusies: Beantwoord je onderzoeksvraag op basis van je analyse en presenteer je bevindingen op een duidelijke en begrijpelijke manier.

Stap 9: Discussie en implicaties: Bespreek de betekenis van je resultaten en de implicaties voor het bredere onderzoeksgebied of de praktijk.

Stap 10: Schrijf je rapport: Documenteer je onderzoek in een wetenschappelijk rapport met een duidelijke structuur, inclusief inleiding, methodologie, resultaten, discussie en conclusie.

Stap 11: Peer review en feedback: Als je onderzoek voor publicatie is bedoeld, onderga dan een peer review-proces. Daarbij beoordelen andere deskundigen je werk en geven feedback. Dit is heel behulpzaam om de kwaliteit van je onderzoek te waarborgen.

Noot: elk onderzoek kan uniek zijn. Het proces kan variëren afhankelijk van de aard van het onderzoek en de specifieke statistische technieken die worden toegepast. Een zorgvuldige en methodische aanpak is echter essentieel om betrouwbare resultaten te verkrijgen en correcte conclusies te trekken uit statistisch onderzoek.

Hulp bij statistiek nodig? Schakel een professionele begeleider van Scriptium in

Heb je moeite met statistiek? Wens je hulp te krijgen bij SPSS, STATA of R? Scriptium heeft 7 dagen per week professionele statistiekbegeleiders beschikbaar. Of je nu hulp bij statistiek in je scriptie wilt hebben, of bijles statistiek nodig hebt, we staan direct voor je klaar. Neem vandaag nog contact met ons op, en we komen snel bij je terug.

Auteur: Ryu Jamanota 
Motto: Beter weten door zuiver meten
 

De auteur gebruikt statistiek voor het analyseren van productie- en dienstverleningsprocessen. Aan de hand van statistische analyses onderzoekt hij of een bedrijfsproces langs de kortste weg levert wat er bedoeld is en of het proces ook beheersbaar en betrouwbaar verloopt. 

Laat een reactie achter

Je hebt al gestemd op dit artikel. Bedankt :-)
Wat vind jij van dit artikel?