Multivariate Verfahren

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1 Varianzanalyse 1 Matthias Rudolf & Johannes Müller Multivariate Verfahren Eine praxisorientierte Einführung mit Anwendungsbeispielen in SPSS Praxisbeispiel zur Varianzanalyse: Unfallopfer Inhalt: 1 Beschreibung der Untersuchung 2 2 Beschreibung der Daten 3 3 Auswertung Deskriptive Statistiken Multivariate Varianzanalyse mit Messwiederholung, Kriterien: Subjektive Parameter Multivariate Varianzanalyse mit Messwiederholung, Kriterien: Physiologische Parameter 16 4 Literatur 22

2 Unfallopfer 2 Unfallopfer Das nachfolgende Praxisbeispiel dient zur Illustration der Varianzanalyse, deren Grundlagen ausführlich im Kapitel 3 des Buches Multivariate Verfahren beschrieben sind. 1 Beschreibung der Untersuchung In der vorliegenden Untersuchung werden Opfer schwerer Verkehrsunfälle hinsichtlich bestimmter physiologischer Parameter (zum Beispiel Herzrate, Elektrodermale Aktivität) untersucht (Karl et al., 2001). Aufgrund der Schwere der Unfälle wird bei allen Probanden davon ausgegangen, dass der Unfall ein traumatisches Erlebnis (psychologisches Trauma) für sie bedeutet. Anhand eines klinischen Interviews wird ermittelt, welche der Probanden infolge des traumatischen Erlebnisses eine posttraumatische Belastungsstörung (PTB bzw. PTSD für posttraumatic stress disorder) entwickelt haben. Anschließend werden die psychophysiologischen Parameter der Probanden mit einer PTSD mit denen der Probanden ohne eine PTSD verglichen. Auf diese Weise sollen mögliche Indikatoren für eine PTSD ermittelt werden. Der vorliegende Beispieldatensatz enthält die Daten von 54 Probanden zwischen 19 und 63 Jahren der zum Zeitpunkt der Anfertigung des Manuskripts noch laufenden Untersuchung. Eine voll ausgebildete PTSD wurde bei sechs Probanden diagnostiziert, weitere 16 erfüllen die Kriterien für eine subsyndromale PTSD. Diese 22 Probanden werden zu einer Untersuchungsgruppe zusammengefasst und mit den restlichen 32 Probanden (Gruppe von Unfallopfern ohne PTSD) hinsichtlich der physiologischen Parameter verglichen. Aufgabe der Probanden in der Untersuchung ist es, insgesamt 120 Bilder zu betrachten. Während der Betrachtung werden die physiologischen Parameter erfasst. Die Bilder entstammen vier inhaltlichen Kategorien (je Kategorie 30 Bilder) und werden in zufälliger Reihe dargeboten. Die erste Kategorie besteht aus positiven Bildern (z.b. ein Bild von einem süßen Kätzchen), die zweite Kategorie aus neutralen (z.b. Kaffeetasse), die dritte Kategorie aus negativen Bildern (z.b. weinendes Kind). Die vierte Kategorie enthält traumarelevante Bilder, d.h. zum Beispiel Bilder von Unfällen oder zerstörten Autos. Diese letzte Kategorie ist die hier interessierende, die übrigen drei dienen als Kontrollkategorien. Es wird untersucht, ob Personen mit PTSD auf die traumarelevanten Bilder (verglichen mit den Bildern der anderen Kategorien) physiologisch anders reagieren als Personen ohne PTSD. Da jedem Probanden alle vier Bild-Kategorien dargeboten werden, handelt es sich hierbei um einen Messwiederholungsfaktor. Neben den objektiven physiologischen Parametern werden auch drei subjektive Parameter erhoben: Die Valenz (Kontinuum von angenehm bis unangenehm ) eines Bildes, die Bewertung der momentanen Erregung bei Betrachtung eines Bildes und inwieweit durch das jeweilige Bild Erinnerungen an den eigenen Verkehrsunfall ausgelöst wurden. Die subjektiven Parameter sollen auf exploratorischer Ebene

3 Varianzanalyse 3 innerhalb einer multivariaten Messwiederholungsanalyse untersucht werden. Es wird vermutet, dass sich für den Vergleich traumarelevanter Bilder mit den übrigen Bildern Unterschiede zwischen Personen mit und ohne PTSD zeigen. Als physiologische Parameter werden die Herzfrequenz, die Hautleitfähigkeit, das Elektroenzephalogramm (EEG) sowie das Elektromyogramm (EMG) erfasst. Im Rahmen des vorliegenden Kapitels wird von den physiologischen Parametern lediglich das EMG dargestellt und ausgewertet. Mittels EMG am orbicularus oculi (unter beiden Augen) wurde die Aktivität von Muskeln, die bei der sogenannten Schreckreaktion aktiviert werden, erfasst. Bei Personen mit PTSD wird bei Darbietung traumarelvanter Bilder eine starke Schreckreaktion (in Form hoher EMG- Werte) erwartet. Mittels Messwiederholungsanalyse soll hier ebenfalls auf exploratorischer Ebene untersucht werden, ob Personen mit PTSD beim Vergleich der traumarelevanten mit den übrigen Bildern einen größeren Unterschied im EMG aufweisen als Personen ohne PTSD. 2 Beschreibung der Daten Tabelle 1 enthält die Variablen der Untersuchung. Die Variable PTSD enthält die Diagnosen der Posttraumatischen Belastungsstörung. Es wurden dabei die Diagnosekriterien des DSM IV (Diagnostic and statistical manual of mental disorders, APA, 1994) zugrunde gelegt. Zu den Kriterien gehört u.a., dass das traumatische Erlebnis Furcht, Hilflosigkeit oder Entsetzen ausgelöst hat, beharrlich wiedererlebt wird (z.b. in Träumen) und allgemein ein erhöhtes Erregungsniveau vorliegt (z.b. erhöhte Schreckreaktion). Für die subjektiven Parameter Valenz, Erregung und Erinnerung liegen jeweils vier Messwiederholungsvariablen vor, da jeder Parameter getrennt für die vier möglichen Bildinhalte (positive, neutrale, negative und traumarelevante Bilder) ausgewertet wird. Bezüglich der physiologischen Parameter soll in diesem Kapitel lediglich die Muskelaktivität betrachtet werden. Das EMG wird in der vorliegenden Untersuchung unter dem linken und unter dem rechten Auge abgeleitet. Demnach gibt es hier zusätzlich zum Messwiederholungsfaktor Bildinhalt noch einen Messwiederholungsfaktor Ableitposition. Allerdings wäre in diesem Fall anstelle der Bezeichnung Messwiederholungsfaktor die in SPSS verwendete Bezeichnung Innersubjekt- Faktor treffender, da die Aktivität an beiden Augen gleichzeitig gemessen wird und somit nichts wiederholt wird. Es ergeben sich insgesamt 4 2 = 8 Variablen für das EMG. Zusätzlich sind noch die zwei demografischen Variablen Geschlecht und Alter enthalten.

4 Unfallopfer 4 Tabelle 1: Liste der Variablen zum Beispiel Unfallopfer Variablen Label Bemerkungen Unabhängige Variable ptsd Diagnose PTSD 0 = kein PTSD, 1 = PTSD Abhängige Variablen: Subjektive Parameter valpos Valenz positiv valneu Valenz neutral valneg Valenz negativ valtra Valenz Trauma Bewertung auf einem Kontinuum von angenehm bis unangenehm, Messwiederholung für alle vier Bildinhalte errpos errneu errneg errtra eripos erineu erineg eritra Erregung positiv Erregung neutral Erregung negativ Erregung Trauma Erinnerung positiv Erinnerung neutral Erinnerung negativ Erinnerung Trauma durch die Bilder hervorgerufene Erregung, Einschätzung auf einem Kontinuum, Messwiederholung für alle vier Bildinhalte Durch die Bilder hervorgerufene Erinnerung an das Trauma, Einschätzung auf einem Kontinuum, Messwiederholung für alle vier Bildinhalte Abhängige Variablen: Physiologische Parameter emgposli EMG positiv links Elektromyogramm emgposre EMG positiv rechts Messwiederholung für alle vier Bildinhalte und für emgneuli EMG neutral links die Position der Ableitung (links vs. rechts) emgneure EMG neutral rechts emgnegli EMG negativ links emgnegre EMG negativ rechts emgtrali EMG Trauma links emgtrare EMG Trauma rechts Demografische Variablen sex Geschlecht 1 = männlich, 2 = weiblich alter Alter 3 Auswertung 3.1 Deskriptive Statistiken Die Datei Unfallopfer.sav im Ordner Varianzanalyse enthält die Daten der Variablen aus Tabelle 1. Verschaffen Sie sich zunächst einen Überblick über die deskriptiven Eigenschaften der Daten. Wählen Sie hierzu im Hauptmenü unter Analysieren die Option Deskriptive Statistiken. Verschieben Sie in dem in Abbildung 1 gezeigten Dialogfenster die in Tabelle 1 aufgeführten Variablen außer die nominalskalierten Variablen Geschlecht und Diagnose PTSD in das Feld Variablen und starten Sie die Analyse.

5 Varianzanalyse 5 Abbildung 1: Dialogfenster Deskriptive Statistik Es erscheint die in Abbildung 2 gezeigte Tabelle. Hier können zum Beispiel die Wertebereiche der Variablen abgeschätzt werden. Es fällt auf, dass bezüglich der meisten hier aufgeführten Variablen lediglich 45 der 54 Probanden gültige Werte aufweisen. Die Analysen werden also nur mit 45 Probanden gerechnet. Die traumarelevanten Bilder werden als weniger angenehm eingestuft (Mittelwert 16.9) als die Bilder der übrigen drei Kategorien. Sie rufen mehr Erregung (Mittelwert 52.3) und deutlich mehr Erinnerungen (Mittelwert 44.0) hervor. Abbildung 2: Tabelle Deskriptive Statistik

6 Unfallopfer Multivariate Varianzanalyse mit Messwiederholung, Kriterien: Subjektive Parameter Nun soll die multivariate Varianzanalyse mit Messwiederholungen gerechnet werden. Wählen Sie dementsprechend in Hauptmenü unter Analysieren die Option Allgemeines lineares Modell, Messwiederholung. Es erscheint das Dialogfenster aus Abbildung 3. Hier müssen zunächst die Messwiederholungsfaktoren (= Innersubjektfaktoren) definiert werden. Da jeder Proband die Bilder aus allen vier Kategorien dargeboten bekommt, muss die Bildkategorie als Messwiederholungsfaktor definiert werden. Geben Sie dementsprechend in das Feld Name des Innersubjektfaktors zum Beispiel bilder ein und als Anzahl der Stufen 4. Ebenso könnte ein beliebiger anderer Name für diesen Faktor gewählt werden, vorausgesetzt. Wählen Sie dann die Schaltfläche Hinzufügen um den Faktor in das freie Feld zu übernehmen. Da die drei subjektiven Parameter multivariat ausgewertet werden sollen, müssen für diese drei Parameter ebenfalls Variablen, in diesem Fall als Messwert bezeichnet, definiert werden. Klicken Sie dementsprechend in das freie Feld Messwertbezeichnung. Abbildung 3: Dialogfenster Messwertwiederholung: Faktoren definieren (inkl. Messwertdefinitionen) Hier muss für jeden der drei abhängigen Parameter ein Messwert definiert werden. Geben Sie in das Feld Messwertbezeichnung zunächst den Namen Valenz für den ersten subjektiven Parameter ein und wählen Sie die Schaltfläche Hinzufügen. Der Name erscheint in dem freien Feld. Wiederholen Sie den Vorgang für Erregung und Erinnerung. Wählen Sie dann die Schaltfläche Definieren.

7 Varianzanalyse 7 Es erscheint das Dialogfenster aus Abbildung 4. In dem Feld Innersubjektvariablen sind zwölf Fragezeichen als Platzhalter für einzugebende Variablen dargestellt. Hinter dem Fragezeichen ist in Klammern die jeweilige Stufe des Messwiederholungsfaktors und der Name des Messwerts angegeben. So wird zum Beispiel an der ersten Stelle die Variable erwartet, die die erste Stufe des Faktors bilder (positiv) bezüglich der abhängigen Variable Valenz repräsentiert, also die Variable Valenz positiv (valpos). Verschieben Sie dementsprechend die Variable valpos als erste Variable in das Feld Innersubjektvariablen. Wiederholen Sie den Vorgang in der angegebenen Reihenfolge. Verschieben Sie also alle zwölf in Tabelle 1 unter abhängige Variablen: Subjektive Parameter angeführten Parameter in der dortigen Reihenfolge in das Feld Innersubjektvariablen. Falls die Variablen im Dialogfenster, wie in Abbildung 4 dargestellt, gemäß ihrer Reihenfolge im Dateneditor angeordnet sind, kann dies auch in einem Schritt erfolgen. Markieren Sie hierzu alle zwölf Variablen und verschieben Sie sie gleichzeitig. (Wählen Sie, falls Sie die Variablen in den Dialogfenstern in der Reihenfolge der Datendatei anordnen lassen wollen, im Hauptmenü unter Bearbeiten den Unterpunkt Optionen. Aktivieren Sie dann in dem sich öffnenden Dialogfenster in der Registerkarte Allgemein unter Variablenlisten die Option Alphabetisch). Abbildung 4: Dialogfenster Messwiederholung (ohne Variableneintrag) Abbildung 5 zeigt das Feld Innersubjektvariablen nach der erfolgreichen Verschiebung der unabhängigen subjektiven Parameter. Verschieben Sie nun noch die unabhängige Variable Diagnose PTSD in das Feld Zwischensubjektfaktoren und wählen Sie anschließend die Schaltfläche Kontraste.

8 Unfallopfer 8 Abbildung 5: Dialogfenster Messwiederholung (mit Variableneintrag) Es öffnet sich das in Abbildung 6 dargestellte Dialogfenster. Klicken Sie hier den Messwiederholungsfaktor bilder an und öffnen Sie unter Kontrast das Auswahlfeld. Wählen Sie den Kontrast Differenz, um den Effekt jeder Faktorstufe (außer der ersten) mit dem mittleren Effekt der vorhergehenden Faktorstufen zu vergleichen. Relevant im vorliegenden Fall ist der Vergleich der letzten Stufe der traumarelevanten Bilder mit den drei vorhergehenden Stufen positiver, neutraler und negativer Bildinhalt. Bestätigen Sie die Auswahl über die Schaltfläche Ändern und wechseln Sie über die Schaltfläche Weiter ins Dialogfenster Messwiederholung. Wählen Sie dort die Schaltfläche Diagramme. Abbildung 6: Dialogfenster Messwiederholung: Kontrast ändern

9 Varianzanalyse 9 In dem in Abbildung 7 dargestellten Dialogfenster können Diagramme univariater Zusammenhänge angefordert werden. Verschieben Sie hier die Variable ptsd in das Feld Horizontale Achse und den Messwiederholungsfaktor bilder in das Feld Separate Linien. Bestätigen Sie die Änderung über die Schaltfläche Hinzufügen. Es wird dann für jede Abhängige Variable ein Liniendiagramm erstellt, in dem die vier Kategorien durch vier Linien repräsentiert sind. Wechseln Sie anschließend über die Schaltfläche Weiter wieder zurück ins Dialogfenster Messwiederholung. Schließlich sollen noch deskriptive Statistiken und Effektgrößen dargestellt werden. Wählen Sie dementsprechend die Schaltfläche Optionen. Abbildung 7: Dialogfenster Messwiederholung: Profilplots Aktivieren Sie in dem in Abbildung 8 gezeigten Dialogfenster unter Anzeigen die Optionen Deskriptive Statistik und Schätzer der Effektgröße. Verlassen Sie das Dialogfenster über Weiter und starten Sie die Analyse. In Abbildung 9 ist die Tabelle Deskriptive Statistiken dargestellt. Hier zeigt sich, dass die Personen mit PTSD die traumarelevanten Bilder als weniger angenehm einstufen (Variable Valenz Trauma, Mittelwert 14.9) als die übrigen Bilder (Mittelwerte für positiv 66.6, für neutral 51.3 und für negativ 25.2). Außerdem liegt der Mittelwert von 14.9 unter den Valenz-Einstufungen aller vier Bildinhalte der Personen ohne PTSD. Dieses (erwartungsgemäße) Muster von Mittelwerten trifft mit umgekehrtem Vorzeichen auch bei den beiden anderen abhängigen Variablen zu. Für Personen mit PTSD ist sowohl die Erregung (Mittelwert 61.0) als auch die Erinnerung an das Trauma (Mittelwert 55.6) bei der Betrachtung traumarelevanten Bilder am höchsten.

10 Unfallopfer 10 Abbildung 8: Dialogfenster Messwiederholung: Optionen Abbildung 10 enthält die Tabelle Multivariate Tests. Bezüglich aller abhängigen Variablen (bzw. genauer gesagt, deren Linearkombination) gibt es keinen signifikanten Unterschied (p =.17) zwischen Personen mit und ohne PTSD, wenn man die über alle Stufen des Messwiederholungsfaktors gemittelten Werte betrachtet (Abbildung 11, Zeile Zwischen den Subjekten, PTSD). Bei Berücksichtigung des Messwiederholungsfaktors bilder sind dagegen signifikante Effekte zu beobachten. Der multivariate Haupteffekt der Bildinhalte ist sehr signifikant (p <.01) und verfügt über eine große Effektgröße von 2 =.94. Nimmt man zusätzlich noch den Effekt durch die unabhängige Variable Diagnose PTSD hinzu, ergibt sich ein signifikanter multivariater Interaktionseffekt (p =.02). Dies ist der im vorliegenden Kontext insbesondere interessierende Effekt. Es gibt also bezüglich der subjektiven Parameter Unterschiede zwischen Personen mit und ohne PTSD in Form einer unterschiedlichen Reaktion auf die verschiedenen Bildinhalte. Die Varianzaufklärung dieses Effekts beträgt 41%. Wie genau diese systematische Reaktion aussieht, kann anhand der Kontrasteffekte (und Mittelwerte aus Abbildung 9) ermittelt werden.

11 Varianzanalyse 11 Abbildung 9: Tabelle Deskriptive Statistiken

12 Unfallopfer 12 Effekt Zwischen den Subjekten Innerhalb der Subjekte F Hypothese df Fehler df Sig. Partielles Eta-Quadrat Konstanter Term Pillai-Spur 632,496 a 3 41,000,979 Wilks-Lambda 632,496 a 3 41,000,979 Hotelling-Spur 632,496 a 3 41,000,979 Größte charakteristische 632,496 a 3 41,000,979 Wurzel nach Roy ptsd Pillai-Spur 1,786 a 3 41,165,116 Wilks-Lambda 1,786 a 3 41,165,116 Hotelling-Spur 1,786 a 3 41,165,116 Größte charakteristische 1,786 a 3 41,165,116 Wurzel nach Roy bilder Pillai-Spur 56,289 a 9 35,000,935 Wilks-Lambda 56,289 a 9 35,000,935 Hotelling-Spur 56,289 a 9 35,000,935 Größte charakteristische 56,289 a 9 35,000,935 Wurzel nach Roy bilder * ptsd Pillai-Spur 2,675 a 9 35,018,408 Wilks-Lambda 2,675 a 9 35,018,408 Hotelling-Spur 2,675 a 9 35,018,408 Größte charakteristische 2,675 a 9 35,018,408 Wurzel nach Roy Abbildung 10: Tabelle Multivariate Tests Die in Abbildung 11 gezeigten Kontrasteffekte liegen allerdings nur für die univariaten Analysen der drei subjektiven Parameter Valenz, Erregung und Erinnerung vor. Bei der Interpretation dieser univariaten Analysen müssen gegebenenfalls Effekte der -Fehlerkumulation beachtet werden. Für die Differenz der eingestuften Valenz der traumarelevanten minus der Valenz der übrigen Bilder zeigt sich kein signifikanter Unterschied (p =.45, Zeile bilder*ptsd, Valenz, Niveau 4 vs. vorhergehendes). Für Personen ohne PTSD sind Bilder von Autounfällen und andere traumarelvante Bilder also nicht signifikant weniger unangenehm als für Personen mit PTSD. Bezüglich der Erregung (p <. 01) zeigt sich dagegen ein sehr signifikanter Effekt mit einer Varianzaufklärung von 31%. Bezüglich der hervorgerufenen Erinnerung (p <.05) gibt es einen signifikanten Effekt, die Varianzaufklärung beträgt 9%.

13 Varianzanalyse 13 Abbildung 11: Tabelle Tests der Innersubjektkontraste Die univariaten Effekte der Interaktion des Messwiederholungsfaktors bilder mit der unabhängigen Variable Diagnose PTSD können zusätzlich zu den oben dargestellten Tabellen in Form von Diagrammen betrachtet werden. Die Abbildungen 12, 13 und 14 enthalten dementsprechend die Diagramme der drei abhängigen Parameter Valenz, Erregung und Erinnerung. Es handelt sich jeweils um die grafische Darstellung der Mittelwerte aus Abbildung 9. In Abbildung 12 fällt ins Auge, dass die Unterschiede zwischen den Bildinhalten größer sind als die jeweiligen Unterschiede zwischen Personen mit und ohne PTSD (was allerdings einen Interaktionseffekt nicht ausschließt, da hierauf der generelle Haupteffekt des Faktors bilder keinen Einfluss hat).

14 Unfallopfer 14 Abbildung 12: Diagramm ptsd x bilder, Parameter Valenz In Abbildung 13 kann der sehr signifikante Kontrast der vierten gegenüber den anderen Stufen bezüglich des Parameters Erregung zugeordnet werden: Der einzige Bildinhalt, in dem sich die Erregung von Personen mit und ohne PTSD deutlich unterscheidet, ist der traumarelevante Inhalt. Dabei ist die Erregung der Personen mit PTSD höher als die der Personen ohne PTSD. Auch im Diagramm des Parameters Erinnerung in Abbildung 14 wird ein Interaktionseffekt veranschaulicht. Die Richtung ist dabei die gleiche wie bei dem Parameter Erregung.

15 Varianzanalyse 15 Abbildung 13: Diagramm ptsd x bilder, Parameter Erregung Abbildung 14: Diagramm ptsd x bilder, Parameter Erinnerung

16 Unfallopfer Multivariate Varianzanalyse mit Messwiederholung, Kriterien: Physiologische Parameter Nun soll der physiologische Parameter EMG analysiert werden. Die Muskelaktivität bei Darbietung der Bilder wird dabei wie erwähnt als Schreckreaktion interpretiert. Beim EMG müssen mit den Bildinhalten und der Ableitposition (unter dem linken vs. unter dem rechten Auge) zwei Messwiederholungsfaktoren berücksichtigt werden. Für jede Kombination der Stufen beider Faktoren ist eine Variable vorgesehen, also insgesamt 4 2 = 8 abhängige Variablen. Diese acht Variablen sollen nun innerhalb einer Messwiederholungsanalyse ausgewertet werden. Wählen Sie im Hauptmenü unter Analysieren die Option Allgemeines lineares Modell, Messwiederholung. Es erscheint das Dialogfenster aus Abbildung 15. Als Innersubjektfaktoren sind nun also zwei Faktoren zu definieren. Definieren sie neben dem Faktor bilder einen Faktor position und geben Sie als Anzahl der Stufen 2 ein. Übernehmen Sie den Faktor über die Schaltfläche Hinzufügen. Da im vorliegenden Fall nur ein Parameter analysiert wird, müssen im unteren Teil des Dialogfensters keine Messwerte definiert werden. Falls sich noch die abhängigen Parameter (Messwerte) Valenz, Erregung und Erinnerung von der obigen Analyse in dem Feld der Messwerte befinden, müssen diese über die unterste Schaltfläche Entfernen aus der Analyse genommen werden. Eine gleichzeitige Analyse von mehreren Messwerten ist über die Dialogfenster in SPSS nur dann möglich, wenn für alle Messwerte die gleichen Messwiederholungsfaktoren vorliegen. Im vorliegenden Fall wäre also eine gemeinsame Analyse von Valenz, Erregung, Erinnerung und Muskelaktivität nur dann möglich, wenn man beim EMG einen gemeinsamen Wert für die linke und rechte Ableitposition errechnen und somit auf diesen Messwiederholungsfaktor verzichten würde. Wählen Sie anschließend die Schaltfläche Definieren. Abbildung 15: Dialogfenster Messwertwiederholung: Faktoren definieren

17 Varianzanalyse 17 Abbildung 16 zeigt das sich öffnende Dialogfenster. Entfernen Sie gegebenenfalls die Variablen, die sich noch aus vorigen Analysen im Feld Innersubjektfaktoren befinden. In den Klammern ist nun die jeweilige Bedingungskombination der beiden Innersubjektfaktoren bilder und position angegeben. Dabei steht die erste Zahl für die Stufe des (ersten) Faktors bilder und die zweite Zahl für die Stufe des (zweiten) Faktors position. Die oberste Stelle im Feld Innersubjektfaktoren ist also für die Variable mit der Bedingungskombination positiv links (1,1), also die Variable emgposli, vorgesehen. An die zweite Stelle muss die Variable emgposre verschoben werden, an die dritte die Variable emgneuli usw. Abbildung 16: Dialogfenster Messwiederholung Die Reihenfolge, in der die Variablen eingegeben werden müssen, entspricht der Reihenfolge in Tabelle 1 (und im Dateneditor). Die acht Variablen können also auch alle gleichzeitig markiert und in einem Schritt verschoben werden (falls sie im Dialogfenster nicht in alphabetischer Reihenfolge aufgelistet sind, vgl. Abbildung 5). Verschieben Sie anschließend (wenn erforderlich) die unabhängige Variable Diagnose PTSD in das Feld Zwischensubjektfaktoren und wählen Sie die Schaltfläche Diagramme. Lassen Sie zusätzlich zu dem Diagramm ptsd x bilder ein Diagramm ptsd x position zeichnen. Verschieben Sie dementsprechend in dem in Abbildung 17 gezeigten Dialogfenster die Variable ptsd in das Feld Horizontale Achse und den Faktor position in das Feld Separate Linien. Wählen Sie Hinzufügen und wechseln Sie über Weiter zurück in das Dialogfeld Messwiederholung. Die Einstellungen in den Dialogfenstern Kontraste und Optionen entsprechen denen in den Abbildungen 6 und 8 beschriebenen. Für den Messwiederholungsfaktor position muss kein Kontrast

18 Unfallopfer 18 definiert werden, da er nur aus zwei Stufen besteht. Starten Sie also ohne weitere Änderungen die Analyse. Abbildung 17: Dialogfenster Messwiederholung: Profilplots Abbildung 18 zeigt die Tabelle Multivariate Tests. Es zeigt sich, dass der Haupteffekt des Messwiederholungsfaktors bilder signifikant ist (p =.01). Der hinsichtlich unserer Vermutung interessante Interaktionseffekt bilder x ptsd ist sehr signifikant (p <.01). Der Haupteffekt des zweiten Messwiederholungsfaktors position ist nicht signifikant, ebenso wenig sämtliche Interaktionseffekte, an denen dieser Faktor beteiligt ist. Die Ableitposition scheint also keinen Einfluss auf den Parameter EMG zu haben. Anhand der in Abbildung 19 dargestellten Tabelle Tests der Innersubjektkontraste zeigt sich, dass der für die Fragestellung relevante Kontrast der Stufe 4 gegen die übrigen Stufen bezüglich der Interaktion bilder x ptsd nicht signifikant ist (p =.11). Die eingangs aufgestellte Vermutung kann also mit der vorliegenden Stichprobe nicht bestätigt werden. Ebenso ist keiner der beiden anderen Kontraste der Interaktion bilder x ptsd signifikant. Angesichts des sehr signifikanten Interaktionseffekts bilder x ptsd (vgl. Abbildung 18) ist dies zunächst schwer zu erklären. Anhand der Mittelwerte kann nun genauer analysiert werden, durch welche Mittelwertsdifferenzen der sehr signifikante Effekte entstanden sein könnte.

19 Varianzanalyse 19 Abbildung 18: Tabelle Multivariate Tests (abhängiger Parameter: EMG) Abbildung 19: Tabelle Tests der Innersubjektkontraste (abhängiger Parameter: EMG, Kontrast: Differenz)

20 Unfallopfer 20 Eine eingehendere Analyse der Mittelwerte wäre zum Beispiel anhand der in Abbildung 20 gezeigten Tabelle Deskriptive Statistiken möglich. Für diesen Zweck geeigneter ist allerdings die grafische Darstellung der Mittelwerte in Form eines Diagramms. Deshalb wird die Tabelle an dieser Stelle nur der Vollständigkeit halber abgebildet. Abbildung 20: Tabelle Deskriptive Statistiken (abhängiger Parameter: EMG) Dementsprechend ist in Abbildung 21 das Diagramm ptsd x bilder dargestellt. Hier zeigt sich u.a., dass die Stufen 3 und 4, also negative und traumarelevante Bilder, gleichermaßen bei Personen mit PTSD eine höhere Muskelaktivität erzeugen als bei Personen ohne PTSD. Bei den neutralen Bildern (Stufe 2) ist der gleiche Effekt, aber in geringerer Ausprägung, zu beobachten. Die Mittelwerte der positiven Bilder (Stufe 1) weichen dagegen von diesem Muster ab: Hier haben Personen mit PTSD eine geringere Muskelaktivität als Personen ohne PTSD. Als Konsequenz aus diesen Beobachtungen könnte die eingangs aufgestellte Vermutung zum Beispiel dahingehend verändert werden, dass der Unterschied für den Vergleich der Stufe 1

21 Varianzanalyse 21 mit den nachfolgenden Stufen postuliert würde. Zur Untersuchung dieser Vermutung würde sich ein Helmert-Kontrast anbieten (hier wird der Effekt jeder Faktorstufe außer der letzten mit dem mittleren Effekt der folgenden Faktorstufen verglichen). Der Fragestellung angemessener erscheint allerdings der direkte Vergleich traumarelevanter Bilder mit positiven Bildern, da ja die traumarelevanten Bilder im Fokus der Aufmerksamkeit stehen. Abbildung 21: Diagramm ptsd x bilder, Parameter EMG Diese Vermutung kann mit einfachen Kontrasten geprüft werden (hier wird der Effekt jeder Faktorstufe außer einer mit dem Effekt einer Referenzfaktorstufe verglichen). Da wir uns auf der exploratorischen Ebene befinden, also in diesen Analyseschritten lediglich neue Hypothesen aufstellen können, dürfen wir mit dem gleichen Datensatz verschiedene Rechnungen durchführen. Rechnen Sie dementsprechend analog zu den Abbildungen 15 bis 17 eine Varianzanalyse, wählen Sie aber für den Messwiederholungsfaktor bilder anstelle des Kontrasts Differenz den Kontrast Einfach (vgl. Abbildung 6), wählen Sie als Referenzkategorie die Letzte. Bestätigen Sie die Änderungen über die Schaltfläche Weiter und starten Sie die Analyse. Bis auf die in Abbildung 22 gezeigte Tabelle Tests der Innersubjektkontraste entsprechen die Ergebnisse der Analyse den oben dargestellten. Bezüglich der Interaktion bilder x ptsd ist der Vergleich von Stufe 1 mit Stufe 4 sehr signifikant (p <.01). Der physiologische Parameter scheint also allenfalls für den Vergleich zwischen positiven und traumarelevanten Bildern ein Indikator für PTSD zu sein. Diese neu aufgestellte Hypothese müsste mit neuen Daten geprüft werden.

22 Unfallopfer 22 Abbildung 22: Tabelle Tests der Innersubjektkontraste (abhängiger Parameter: EMG, Kontrast: Einfach) 4 Literatur American Psychiatric Association (1994). Diagnostic and statistical manual of mental disorders, 4th edition. Washington, DC: American Psychiatric Press. Karl, A., Lämmerhirt, K., Dörfel, D., Erlebach, A., Buhss, U., Volke, H. J. & Maercker, A. (2001). Evoked EEG coherence, event-related potentials and startle response reflect altered emotional information processing in MVA survivors with posttraumatic stress disorder (PTSD) [abstract]. Psychophysiology, 39, 44