エクセルで統計分析5 マルチレベル分析のやり方

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エクセルで統計分析5
HADによるマルチレベルモデル
清水裕士
関西学院大学社会学部

HADとは
• 清水が作ったExcelのVBAで動くプログラム
– Excelのバージョンは2007以降に対応
– Macにも対応（Excel for Mac2011以降）
• WinとMacを同じファイルで使いまわせる
• 主に心理統計分析が...

HADとは
• 無償のソフトウェアです
– 利用は無償です
– 清水のブログからからダウンロードできます
• http://norimune.net/had
• 何度でもダウンロードできます
• 自由なソフトウェアです
– ソースコードを自由に...

マルチレベル分析
• 階層的データに対する分析法
– 集団をサンプリングした後，個人をサンプリング
• 例：100学校にそれぞれ50人の生徒をサンプリング
• 入れ子構造になったデータ
• 階層的データを普通に分析すると問題
– サンプルの独立...

HADでマルチレベル分析
• 清水裕士(2014)
– 個人と集団のマルチレベル分析
– ナカニシヤ出版
• こちらも合わせてご覧ください
– 理論的な話と実践的な話が
– 両方書いてあります

HADで使えるマルチレベル分析
• 級内相関係数（ICC）の推定
– 集団内での個人のデータの類似度を評価
• マルチレベル相関分析
– 個人レベル・集団レベルの相関係数を推定
• ペアワイズ相関分析
– マルチレベル相関分析のペア版
• 階層...

HADによる階層線形モデル
7

HLMにおけるHADの特徴
• フリーソフトウェアである
– SPSS（とお金）がなくても，Excelがあれば使える
• 単純効果分析ができる
– 簡単に単純効果とグラフの出力ができる
• 頑健標準誤差を出力できる
– SPSSは出力してくれな...

HADを起動する
• 起動時に、マクロを有効にするか聞かれる
– Excelのマクロセキュリティを「中」にする
• Excel上部に下のような警告が出たら、有効化を押す
• 下の通知が出てきたら「有効にする」を押す
9

HAD12以降の注意点
• HAD12からはExcelのソルバーを使っている
– ソルバー：Excelに入っているアドイン
• 最初に起動したときにエラーがでる場合
– コンパイルエラーというのが出ることがある
– その場合は，HADを一度閉じ...

HADを起動
• B列に集団を識別する変数を入れる
11

モデリングシートに読み込む
• データの読み込み
– セットできたら「データ読み込み」ボタン
– データをチェックして、以下の場合に警告
• データセットに空白がある場合
• 欠損値記号以外の文字列がある場合
– 数式エラーの場合は、それらを欠...

モデリングシートの機能
基本的な
統計分析
新しい変数の作成
多変量解析
変数情報の設定データセット選択
使用変数の指定
13

• モデリングシートの9行目に変数名を指定
• 3通りの指定方法がある
– 自分でセルに入力する → コピペでもよい
– 「選択セルを使用」ボタンを押す
– GUIを使う
分析に使用する変数を指定
ここに入力
ID変数はB列に入力する
14

GUIを使用する
• 「使用変数」ボタンを押すとGUIが立ち上がる
• 追加と削除で指定
– ShiftやCtrlを使えば複数の
変数を選択できる
• 変数の登録
– よく使う変数のセットは登録
しておくと便利
– すぐにセットを呼び出せる
15

級内相関係数の算出
• 使用変数を指定して，「分析」ボタンを押す
– 級内相関係数を
チェック
• OKボタンを押す
16

級内相関係数の算出
• 推定値と信頼区間，検定統計量，p値を出力
17

通常の回帰分析の方法
モデリングスペース
18

回帰分析の方法
• 「回帰分析」のラジオボタンをクリック
– 回帰分析用のモデリングスペースが表示される
– その中の「回帰分析」を選択
• 先に目的変数，あとで説明変数を指定
– 変数を選択して，「目的変数を投入」を押す
• ここでは満足度
...

回帰分析の方法
• 「分析実行」を押す
– 「Reg」というシートで結果が出力される
20

交互作用も簡単にできる
• 交互作用項は自動的に中心化して作成
21

ステップごとの結果
22

単純効果分析も出力する
23

HLMの方法
• モデリングシートで「階層線形モデル」を選択
– HLM用のモデリングスペースに切り替わる
今回はSPSSと結果を一致させるため頑
健標準誤差はオフにしておく
24

実行を押せばHLMができる
• 切片の集団間変動だけを仮定したモデル
– 「HLM」というシートに出力される
HADのHLMは，デフォルトで説明変
数は全体平均で中心化される
25

説明変数の中心化
• 「変数の作成」ボタンから行う
– 「変数の作成」を押して，「尺度変換」タブの「集団
平均で中心化する」をチェック
• 分析上で中心化を行う
– 「レベル1変数を集団平均で中心化」をチェックす
ると，自動的に中心化される
–...

説明変数の中心化
27

集団平均値の計算
• 「変数の作成」の「尺度変換」タブ
– 集団平均値にチェック → 列を選択して右クリック
28

回帰係数の集団間変動
• 「変量効果→」にレベル1変数を指定する
29

出力1
• モデル適合度
– 情報量基準を参照する
– 回帰係数の集団間変動を仮定すると，R2乗など
の計算はできなくなる
30

出力2
• 固定効果
– 集団平均で中心化した変数・・・wcがつく
– 全体平均で中心化した変数・・・gmがつく
31

出力3
• 変量効果の分散成分
– 検定方法はSPSSと異なる（HLM7と同じ）
32

交互作用項の投入
• 交互作用項を「*」を挟んで投入する
33

交互作用項の投入
• 「交互作用を全投入」ボタン
– 説明変数すべての交互作用項が投入される
• Shiftキー＋「交互作用を全投入」ボタン
– 交互作用項を作りたい説明変数を選択した状態
で，Shiftキーを押しながらボタンを押すと，その変
...

交互作用項の投入
• 分析結果
– 交互作用項が有意
– 情報量基準も小さくなった AIC：777→764
35

単純効果分析
• 「スライス→」に群分け変数を指定
– ここでは集団成績をスライスに指定
36

• 集団成績±1SDの単純効果を推定
単純効果分析
37

単純効果分析
発話量発話量
-1SD +1SD
集団成績_-1SD 3.230 3.097
集団成績_+1SD 3.350 4.057 **
2.5
3
3.5
4
4.5
-1SD +1SD
満足度
発話量
集団成績_-1SD
集団成績_+...

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