Sunday, November 06, 2016

Teste de Bonferroni

As análises de variância são comuns na literatura especializada, bem como os testes de comparação de medias que as seguem. Testes diferentes podem levar a resultados diferentes, mas os pesquisadores nunca explicam porque escolheram determinado teste, nem quais restrições têm o teste que escolheram. Aliás, em muitos trabalhos, o teste aplicado nem mesmo é citado. Mas para aplicar uma análise de variância e depois fazer comparações não planejadas, é fundamental que haja igualdade de variâncias. Em geral, essa igualdade não é, nem mesmo, colocada em teste.



Vamos tratar, ainda, das comparações a posteriori ou não planejadas (unplanned comparisons) de médias duas a duas, aplicando testes paramétricos. Elas são baseadas nas distribuições de t, de F  e de q (amplitude estudentizada). No entanto, nenhum dos métodos de comparações de médias é uniformemente melhor do que todos os outros.

 

O teste mais simples é o LSD de Fisher, que usa a tabela de distribuição t, com os graus de liberdade do quadrado médio do resíduo da análise de variância.  Mas o teste LSD de Fisher fixa o erro tipo I por comparação (comparisonwise Type I error rate). É, portanto, poderoso, mas se você aplicar o LSD de Fisher para comparar vários grupos dois a dois (paiwise comparisons) no nível de significância a, o nível de significância para experimentos (experimentwise Type I error rate) fica muito alto. Por essa razão, Fisher propôs que o LSD fosse protegido.

 

Bonferoni propôs um ajuste para o nível de significância do teste LSD de Fisher, garantindo assim um nível de significância para experimento (experimentwise Type I error rate- EER) abaixo do escolhido. A proposta leva o nome  teste de Bonferoni.

Para entender a racional do teste, vamos assumir que serão feitas todas as comparações de médias, duas a duas. Se houver k grupos em comparação, podem ser feitas


comparações de médias duas a duas. Para um erro experimental de a, Bonferoni recomenda usar a/m 

como nível de significância para cada teste. Veja a explicação.

Se para cada comparação de médias a hipótese da nulidade for verdadeira, a probabilidade de que, erradamente, rejeitemos pelo menos uma hipótese é, no máximo, ma. Apenas como exemplo, considere um experimento para comparar três grupos, A, B, e C. São possíveis três comparações de médias, duas a duas:



A probabilidade de que, erradamente, rejeitemos pelo menos uma hipótese é, no máximo, 3a. Então, se fizermos m testes no nível de significância a/mo nível de significância para experimentos (experimentwise Type I error rate) fica no máximo


Para fazer o teste:


        ·         Calcule o número m de comparações

·         Para o nível a de significância para experimentos, use a/m como nível de significância para cada comparação de medias.

A Tabela 1 apresenta a diminuição da pressão arterial no período do ensaio, isto é, a diferença entre a pressão arterial do início e do final. Esses dados foram submetidos à análise de variância e os resultados da análise estão na Tabela 2.

 

Tabela 1. Diminuição da pressão arterial, em milímetros de mercúrio, segundo o tratamento


Tabela 2. Análise de variância



Como o teste F resultou significante, as médias dos dados da Tabela 1 podem ser comparadas usando o teste Bonferoni. O ensaio tem seis tratamentos. Então são possíveis


Como o teste F resultou significante, as médias dos dados da Tabela 1 podem ser comparadas usando o teste Bonferoni. O ensaio tem seis tratamentos. Então são possíveis



Para que a diferença entre duas médias possa ser considerada significante, deve ser no mínimo igual à dms=12,37. Podemos então organizar as médias como mostra a Tabela 3 e assim comparar todas as médias, duas a duas (pairwise comparisons). Alguns programas de computador adotam esse tipo de saída.

 

Na Tabela 3 assinalamos, com um asterisco, todas as diferenças significantes de médias, aplicando o teste de Bonferoni.

 

      Tabela 3-Comparação de médias, duas a duas 

                         pelo teste de Bonferoni   

            

                                          







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