Zegel NWO RUG
Meerweganalyse van Multivariate Longitudinale Data
(Multiway analysis of Multivariate Longitudinal Data)

Coördinator:
Dr. H.A.L. Kiers
Rijksuniversiteit Groningen, Vakgroep Psychologie, Grote Kruisstraat 2/1, 9712 TS Groningen.
E-mail: h.a.l.kiers at rug.nl


Inhoudsopgave


Probleemstelling van het aandachtsgebied.

Veel onderzoek binnen de ontwikkelingspsychologie en de pedagogiek heeft te maken met de vraag hoe gedrag van individuen verandert over de tijd. Inzicht hierin kan worden verkregen door middel van longitudinaal onderzoek. Bij longitudinaal onderzoek wordt een aantal personen herhaaldelijk geobserveerd, en worden de observaties uitgedrukt in scores op soms één maar meestal meer dan één variabele. Dergelijke multivariate longitudinale gegevens kunnen worden verzameld in een zogenaamde drie-weg matrix. Een drie-weg matrix kan weergegeven worden als een 'ladenkast' met gegevens: Hierin bevat elke 'lade' een matrix met scores van alle personen, op alle variabelen op een bepaald meetmoment. Vanwege de ingewikkelde structuur van dergelijke gegevens is het van het grootste belang om spaarzame beschrijvingen van dergelijke gegevens te vinden. Eén manier om dit te bereiken is om de gegevens over één van de 'wegen' te aggregeren, en vervolgens met gangbare technieken te analyseren, maar hierbij kan essentiële informatie verloren gaan. Het voorgestelde onderzoek richt zich op technieken die volledig recht doen aan het drieweg-karakter van de gegevens, en hierdoor inzicht geven in de veranderende samenhang tussen de variabelen in de tijd.

Voor de analyse van multivariate longitudinale gegevens zijn diverse technieken beschikbaar. Sommige technieken veronderstellen dat de gegevens minstens op interval-nivo gemeten zijn (kwantitatieve variabelen), terwijl andere technieken geschikt zijn voor analyse van variabelen van lager meetnivo (kwalitatieve variabelen). Van de technieken voor kwantitatieve variabelen wordt bij sommige verondersteld dat de veranderingen over de tijd zich laten beschrijven door een model waarin de tijdscomponent expliciet een rol speelt (bij voorbeeld: de scores op moment t laten zich voorspellen uit de scores op moment t-1, maar niet door scores op eerdere momenten), terwijl dergelijke assumpties in andere technieken ontbreken. Hiermee hebben we een indeling in drie soorten technieken verkregen:

Voor de onderzoeker is het, zelfs na zo'n eerste indeling in soorten technieken, doorgaans niet eenvoudig om te kiezen welke techniek te gebruiken. Het hoofddoel van het voorgestelde onderzoek is dan ook om een overzicht aan te brengen in de veelheid technieken voor multivariate analyse van longitudinale gegevens, en na te gaan wat de (relatieve) voor- en nadelen van diverse technieken zijn voor toepassing in diverse situaties.

De meeste gangbare technieken voor analyse van longitudinale data zijn voornamelijk bedoeld voor gegevens van één persoon op meerdere variabelen of van meerdere personen op één variabele; waar het gaat om tijdreeksanalyses wordt er daarbij vanuit gegaan dat vele meetpunten beschikbaar zijn. Ontwikkelingspsychologisch en pedagogisch onderzoek wordt echter vaak gekenmerkt door grote aantallen personen en variabelen en weinig meetpunten in de tijd.

Voor dergelijke gegevens kunnen deze technieken alleen worden toegepast na aggregatie over personen of variabelen, dan wel door per persoon of variabele een afzonderlijke analyse uit te voeren. In het onderhavige onderzoek zal worden bestudeerd in welke mate deze aanpakken onvoldoende recht doen aan het drieweg-karakter van de gegevens, en in hoeverre verbeteringen en generalisaties van deze technieken dan wel alternatieven voor deze technieken benodigd zijn. Het is de bedoeling de onderzoeker in de praktijk inzicht te geven in voor- en nadelen van diverse technieken voor analyse van multivariate longitudinale gegevens. Om te voorkomen dat de onderzoeker vervolgens op praktische uitvoeringsproblemen stuit, is een tweede doel van dit onderzoek om te zorgen dat de volgens het onderzoek meest geschikte technieken van gebruikersvriendelijke programmatuur worden voorzien, waarbij aansluiting zal worden gezocht bij grote pakketten.


Aanpak

Vanwege de omvang van een dergelijke vergelijking van technieken wordt het onderzoek in vier deelprojecten gesplitst. Het eerste project is gericht op het leggen van theoretische verbanden tussen de diverse soorten technieken, en op de relatie met de onderzoekspraktijk (zowel wat betreft het inventariseren van vragen die leven in de praktijk, als wat betreft het terugkoppelen van resultaten van de vergelijkingsonderzoeken). Omdat het voor dit project vereist is dat de onderzoeker zich een zeer gedegen kennis verwerft van de verschillende soorten technieken en bovendien de nodige ervaring heeft met methodologische problemen uit de onderzoekspraktijk, wordt voor dit eerste project een gepromoveerd onderzoeker (post-doc) aangevraagd. Elk van de overige projecten (uit te voeren door oio's) richt zich op de onderlinge vergelijking van technieken die tot één van de drie eerder genoemde soorten horen.

In de oio-projecten zal voor elk van de soorten technieken een overzicht gemaakt worden waarin duidelijk wordt wat relatieve voor- en nadelen van de technieken zijn voor gebruik in de onderzoekspraktijk. In het postdoc-project zullen de resultaten van de specialistische deelprojecten worden geïntegreerd, en teruggekoppeld naar de onderzoekspraktijk, bij voorbeeld door publikatie van illustratieve analyses van praktijkgegevens. Ook het aanreiken van gebruikersvriendelijke programmatuur ligt op de weg van het postdoc-project.


Wetenschappelijk en maatschappelijk belang

Het wetenschappelijk en maatschappelijk belang is bij dit onderzoek nauw verweven: De ontwikkeling van goede technieken voor gegevensverwerking is van belang voor alle onderzoeksdisciplines, zowel fundamenteel wetenschappelijke als maatschappelijk toegepaste. In dit aandachtsgebied wordt een belangrijke rol toegekend aan de relatie met de onderzoekspraktijk, doordat er expliciet zorg voor wordt gedragen dat de onderzoeken in de oio-projecten zich richten op vragen die in de praktijk 'leven', en dat resultaten ook voor de praktijk beschikbaar worden gemaakt.

Nieuwe inzichten

Tot op heden worden voor de analyse van longitudinale gegevens voornamelijk technieken gebruikt die op confirmatie van stochastische modellen is gericht. Om het aantal te schatten parameters in dergelijke methoden beperkt te houden worden diverse restricties opgelegd die gebaseerd dienen te worden op voorkennis. Die voorkennis zal echter niet altijd hard onderbouwd zijn en zal vaak zelfs ontbreken, vooral in complexe situaties met meerdere variabelen. In dergelijke gevallen kunnen confirmatieve technieken onjuiste uitkomsten geven en lijken exploratieve technieken, zoals drieweg-analysetechnieken, uitkomst te bieden: In exploratieve technieken is immers geen, of veel minder, voorkennis benodigd. Aan de andere kant hebben exploratieve technieken het bezwaar dat ook informatie die wel voor handen is niet in de analyse betrokken kan worden, en er door te weinig informatie te gebruiken op toeval kan worden gekapitaliseerd. Wellicht doordat deze twee typen technieken zover uiteenlopen, heeft een systematische vergelijking tussen deze technieken nog niet plaatsgevonden, en is het vooralsnog een open vraag wanneer welke techniek het meest in aanmerking komt. Het vernieuwende van het onderhavige aandachtsgebied berust dan ook in eerste instantie op de vergelijking van deze zo uiteenlopende typen technieken.

Een specifieker aspect van vernieuwing schuilt in het uitwerken van voorstellen tot nieuwe technieken. De vergelijking van diverse technieken biedt inzicht in de gebreken van technieken en daarmee in de aspecten van technieken die voor verbetering vatbaar zijn, bij voorbeeld door combinatie van onderdelen van technieken. Enkele nu reeds te voorziene nieuw te ontwikkelen technieken worden expliciet beschreven in de deelprojecten. Ook daarnaast zal ontwikkeling van nieuwe technieken, waar geïndiceerd, worden nagestreefd.


Selectie van publikaties aandachtsgebied

(voor zover niet vermeld bij afzonderlijke deelprojecten)
|Top | Algemene en Gezinspedagogiek | The Three-Mode Company |
P.M. Kroonenberg
Education and Child Studies, Leiden University
Wassenaarseweg 52, 2333 AK Leiden, The Netherlands
Tel. *-31-71-5273446/5273434 (secr.); fax *-31-71-5273945 E-mail: kroonenb at fsw.leidenuniv.nl

First version (month/day/year): 04/26/1999;