Modulo 7a: Confirmatory Factor Analysis - CFA

Autore/Autrice

Ottavia M. Epifania, Margherita Calderan

1 La soluzione migliore trovata con EFA:

con \(n = 498\)

2 CFA

Permette di testare delle ipotesi specificando a priori un modello dove vengono esplicitate:

  • Le relazioni indicatore – fattore latente
  • I rapporti tra i fattori latenti
Ipotesi sotto esame

Ogni indicatore è la realizzazione di un singolo e specifico fattore latente

Ogni indicatore satura su una specifica dimensione latente definita a priori sulla base di un modello teorico

Il modello teorico

\[\mathbf{Y}_p = \mathbf{\mu} + \mathbf{\Lambda} \mathbf{\theta}_p + \varepsilon_p\] con

\(\mathbf{Y}_p \in \mathbb{R}^{I \times 1}\): Vettore delle risposte a tutti gli \(I\) indicatori della persona \(p\)

\(\boldsymbol{\mu} \in \mathbb{R}^{I \times 1}\): Vettore dei valori medi attesi di tutti gli \(I\) indicatori

\(\mathbf{\Lambda} \in \mathbb{R}^{I \times F}\): Matrice \(I \times F\) delle saturazioni degli \(I\) item sulle \(F\) dimensioni latenti

\(\boldsymbol{\theta}_p \in \mathbb{R}^{F \times 1}\): Vettore dei factors scores – ovvero dei livelli latenti attesi – sulle \(F\) dimensioni latenti per la persona \(p\)

\(\boldsymbol{\varepsilon}_p \in \mathbb{R}^{I \times 1}\): vettore degli errori/residui associati agli indicatori della persona p

3 Analisi delle strutture di covarianza Joreskog (1969)

Matrice di covarianza osservata

\[S\]

Matrice di covarianza attesa sulla base del modello teorico

\[\Sigma(\zeta)\]

con \(\zeta\) che contiene tutti i parametri del modello (saturazioni, varianze, covarianze, errori specifici)

OBIETTIVO

Stimare i parametri a partire dalla matrice di covarianza osservata in modo che:

\[S \approx \Sigma(\zeta)\]

4 Statistiche di fit per modelli CFA

4.1 \(\chi^2\)

\(H_0\): \(S = \Sigma(\zeta)\)

\(df = \dfrac{I(I+1)}{2} - t\), dove \(I\) è il numero di indicatori e \(t\) il numero di parameteri liberi che si va a stimare nel modello contenuti in \(\zeta\)

Se \(I = 4\), la matrice di covariana è:

\[ S = \begin{pmatrix} \mathbf{s_{11}} & \color{pink}{s_{12}} & \color{pink}{s_{13}} & \color{pink}{s_{14}} \\ \color{blue}{s_{21}} & \mathbf{s_{22}} & \color{pink}{s_{23}} & \color{pink}{s_{24}} \\ \color{blue}{s_{31}} & \color{blue}{s_{32}} & \mathbf{s_{33}} & \color{pink}{s_{34}} \\ \color{blue}{s_{41}} & \color{blue}{s_{42}} & \color{blue}{s_{43}} & \mathbf{s_{44}} \end{pmatrix} \]

Ci sono \(\dfrac{I(I+1)}{2} = \dfrac{4(4+1)}{2} = 10\) elementi unici:

  • 4 varianze nella diagonale principale (in grassetto)
  • 6 covarianze o nel triangolo inferiore (in blu) O nel triangolo superiore (in rosa)

Dati questi dati, posso stimare AL MASSIMO 9 parametri

4.1.1 La logica dei \(df\)

\(df > 0\) (Overidentified)

Il modello è testabile perché c’è più informazione nei dati di quanto richiesto dal modello

La matrice di covarianza \(S\) non può essere riprodotta perfettamente da \(\Sigma(\zeta)\): Il modello è falsificabile

\(df = 0\) (Just identified)

Situazione al limite dove il numero di parametri è uguale ai dati empirici.

La matrice di covarianza \(S\) può perfettamente essere riprotta da \(\Sigma(\zeta)\)

Il modello non è falsificabile

\(df < 0\) (Underidentified)

Ci sono più parametri che informazione disponibile

Diversi set di parametri possono essere usati per \(\Sigma(\zeta)\) (sistema indeterminato, non esiste una soluzione unica)

4.2 Root mean square error of approximation (RMSEA)

Indice di fit assoluto basato sul \(\chi^2\):

\(RMSEA = \dfrac{\chi^2 -df}{df(n-1)}\)

\(E(\chi^2) = df\) \(\rightarrow\) più è piccolo il valore di RMSEA, minore è l’errore, migliore è il modello

\(RMSEA < .10\) fit accettabile

\(RMSEA < .05\) fit ottima

4.3 Comparative Fit Index (CFI)

Confronta la performance del modello target (\(T\)) e di un modello baseline (\(B\)) in cui tutte le covarianze sono fissate a 0 (non c’è correlazione tra le variabili manifeste) e le varianze sono stimate liberamente a partire dai dati:

\[CFI = \dfrac{(\chi_B^2 - df_B) - (\chi_T^2 - df_T)}{(\chi_B^2 - df_B)}\]

Se il modello \(T\) è correttamente specificato: \((\chi_T^2 - df_T) \approx 0 \rightarrow CFI \approx 1\)

\(CFI \geq .90\) Valori accettabili

\(CFI \geq .95\) Valori ottimali

4.4 Tucker-Lewis Index

Stesso identico principio del CFI ma basato su \(\chi_{N}^2 = \chi^2/df\) (\(\chi_{N}^2 \to 1\) quando \(\chi^2 = df\)):

\[TLI = \dfrac{(\chi_B^2/df_B) - (\chi_T^2/df_T)}{\chi_B^2/df_B -1}\]

\(CFI \geq .90\) Valori accettabili

\(CFI \geq .95\) Valori ottimali

5 Scalare e contare i parametri

5.1 Contare i parametri

Parametri stimati:

Variabile latenti \(\theta_p\)

\[\mathbf{\Phi} = \operatorname{Var}(\boldsymbol{\theta}_p) \in \mathbb{R}^{F \times F}\]

Matrice delle varianze e covarianze delle \(F\) variabili latenti

Se il modello prevede \(F\) fattori ortogonali, allora

\[\phi_{ij} = 0 \qquad \forall i \neq j\]

e quindi \(\mathbf{\Phi}\) è una matrice diagonale.

Indicatori

\[\mathbf{\Lambda} \in \mathbb{R}^{I \times F}\] e

\[\boldsymbol{\varepsilon}_p = \begin{pmatrix} \varepsilon_{1p} \\ \varepsilon_{2p} \\ \vdots \\ \varepsilon_{Ip} \end{pmatrix}\]

Quella che poi viene stimata è la varianza \(Var(\varepsilon_i)\)

5.2 Scalare i parametri

Rimane il problema di fissare la scala per l’interpretazione delle saturazioni sulla variabile latente:

  • Metodo Indicatore-Variabile Latente
  • Metodo della standardizzazione della variabile latente
Avviso

Sono matematicamente equivalenti e si può passare da una all’altra senza problemi!

Non cambia la fit del modello, non cambia il numero di parametri stimati in \(\zeta\) (ma cambiano i parametri che vengono stimati), cambia la scala e l’interpretazione delle saturazioni (e delle covarianze)

\[\zeta = \{\Lambda, \boldsymbol{Var(\varepsilon_i)}, \Phi\}\]

5.2.1 Metodo Indicatore-Variabile Latente

Per stimare la varianza della variabile latente e le saturazioni degli item per quella variabile latente, si fissa una saturazione (solitamente quella del primo item):

\[\lambda_{1} = 1\]

La variabile latente \(\theta\) assume la scala del primo item

La varianza \(Var(\theta)\) viene stimata liberamente (e influenza l’interpretazione delle saturazioni)

\[\zeta = \{\Lambda, \boldsymbol{Var(\varepsilon_i)}, \Phi\}\]

Conteggio dei parametri:
  • Saturazioni: \(I - F\)
  • Varianze residue per ogni indicatore: \(I\)
  • Per le variabili latenti: \(\dfrac{F (F+1)}{2}\) (una varianza per ogni \(\theta\) e le covarianze)

\[|\zeta| = I + (I-F) + \dfrac{F (F+1)}{2}\]

5.2.2 Metodo della standardizzazione della variabile latente

Per stimare le saturazioni degli indicatori su una variabile latente, viene fissata la varianza della variabile latente:

\[Var(\theta) = 1\] Vengono stimati tutti i \(\lambda_i\) relativi a quella variabile latente

I \(\lambda_i\) si possono interpretare come venivano interpretati in EFA (ovvero come correlazioni variabile latente-indicatore)

Al posto delle covarianze tra fattori: correlazioni

\[\zeta = \{\Lambda, \boldsymbol{Var(\varepsilon_i)}, \Phi\}\]

Conteggio dei parametri:
  • Saturazioni: \(I\)
  • Varianze residue per ogni indicatore: \(I\)
  • Per le variabili latenti: \(\dfrac{F (F-1)}{2}\) (covarianze tra i \(\theta\))

\[|\zeta| = 2I + \dfrac{F (F-1)}{2}\]

6 Big Five

Sto usando solo gli item di due scale per rendere l’esposizione più chiara

6.1 Indicatore-LV

6.1.1 Stima e conteggio dei parametri

   id lhs op rhs user block group free ustart exo label plabel start    est
1   1   N =~  N1    1     1     1    0      1   0         .p1. 1.000  1.000
2   2   N =~  N2    1     1     1    1     NA   0         .p2. 0.575  0.643
3   3   N =~  N3    1     1     1    2     NA   0         .p3. 0.710  0.749
4   4   N =~  N4    1     1     1    3     NA   0         .p4. 0.403  0.436
5   5   N =~  N5    1     1     1    4     NA   0         .p5. 0.645  0.751
6   6   N =~  N6    1     1     1    5     NA   0         .p6. 0.880  1.061
7   7   N =~  N7    1     1     1    6     NA   0         .p7. 0.803  1.085
8   8   N =~  N8    1     1     1    7     NA   0         .p8. 0.860  1.167
9   9   N =~  N9    1     1     1    8     NA   0         .p9. 0.770  0.900
10 10   N =~ N10    1     1     1    9     NA   0        .p10. 0.775  0.979
11 11   C =~  C1    1     1     1    0      1   0        .p11. 1.000  1.000
12 12   C =~  C2    1     1     1   10     NA   0        .p12. 1.156  1.434
13 13   C =~  C3    1     1     1   11     NA   0        .p13. 0.707  0.673
14 14   C =~  C4    1     1     1   12     NA   0        .p14. 1.143  1.396
15 15   C =~  C5    1     1     1   13     NA   0        .p15. 1.143  1.322
16 16   C =~  C6    1     1     1   14     NA   0        .p16. 1.346  1.621
17 17   C =~  C7    1     1     1   15     NA   0        .p17. 0.995  1.013
18 18   C =~  C8    1     1     1   16     NA   0        .p18. 0.895  0.948
19 19   C =~  C9    1     1     1   17     NA   0        .p19. 1.164  1.251
20 20   C =~ C10    1     1     1   18     NA   0        .p20. 0.818  0.748
21 21  N1 ~~  N1    0     1     1   19     NA   0        .p21. 0.882  0.917
22 22  N2 ~~  N2    0     1     1   20     NA   0        .p22. 0.685  1.020
23 23  N3 ~~  N3    0     1     1   21     NA   0        .p23. 0.685  0.896
24 24  N4 ~~  N4    0     1     1   22     NA   0        .p24. 0.738  1.314
25 25  N5 ~~  N5    0     1     1   23     NA   0        .p25. 0.859  1.241
26 26  N6 ~~  N6    0     1     1   24     NA   0        .p26. 0.866  0.778
27 27  N7 ~~  N7    0     1     1   25     NA   0        .p27. 0.895  0.794
28 28  N8 ~~  N8    0     1     1   26     NA   0        .p28. 0.919  0.685
29 29  N9 ~~  N9    0     1     1   27     NA   0        .p29. 0.801  0.916
30 30 N10 ~~ N10    0     1     1   28     NA   0        .p30. 0.903  0.995
31 31  C1 ~~  C1    0     1     1   29     NA   0        .p31. 0.574  0.815
32 32  C2 ~~  C2    0     1     1   30     NA   0        .p32. 0.970  1.253
33 33  C3 ~~  C3    0     1     1   31     NA   0        .p33. 0.469  0.787
34 34  C4 ~~  C4    0     1     1   32     NA   0        .p34. 0.788  0.925
35 35  C5 ~~  C5    0     1     1   33     NA   0        .p35. 0.796  1.010
36 36  C6 ~~  C6    0     1     1   34     NA   0        .p36. 0.975  1.075
37 37  C7 ~~  C7    0     1     1   35     NA   0        .p37. 0.610  0.877
38 38  C8 ~~  C8    0     1     1   36     NA   0        .p38. 0.629  0.958
39 39  C9 ~~  C9    0     1     1   37     NA   0        .p39. 0.765  1.008
40 40 C10 ~~ C10    0     1     1   38     NA   0        .p40. 0.526  0.865
41 41   N ~~   N    0     1     1   39     NA   0        .p41. 0.050  0.846
42 42   C ~~   C    0     1     1   40     NA   0        .p42. 0.050  0.334
43 43   N ~~   C    0     1     1   41     NA   0        .p43. 0.000 -0.189
      se
1  0.000
2  0.062
3  0.062
4  0.063
5  0.069
6  0.071
7  0.072
8  0.073
9  0.067
10 0.072
11 0.000
12 0.149
13 0.093
14 0.138
15 0.136
16 0.157
17 0.113
18 0.112
19 0.131
20 0.099
21 0.066
22 0.068
23 0.061
24 0.085
25 0.083
26 0.058
27 0.060
28 0.055
29 0.064
30 0.070
31 0.056
32 0.090
33 0.052
34 0.069
35 0.073
36 0.082
37 0.061
38 0.065
39 0.072
40 0.057
41 0.100
42 0.056
43 0.034
Simbolo Significato
=~ Factor loading (saturazione \(\lambda_i\))
~~ Varianza/covarianza
user = 1 Parametro stimato stabilito dall’utente
user = 0 Parametro stimato NON stabilito dall’utente
ustart = 1 Constraint sulla stima dei parametri - Non vengono stimati, vengono stabiliti a priori per settare la metrica
free = 0 Parametri che non vengono stimati
free != 0 Parametri che vengono stimati
start Valore iniziale del parametro usato come punto di partenza della stima
est Stima ottenuta attraverso gli algoritmi di ottimizzazione

Andando sull’ultima riga, in corrispondenza della colonna free si vede che vengono stimati 41 parametri liberi (|\(\zeta\)|):

  • \(I = 20\), quindi \(\Lambda = I - F = 18\)
  • \(I = 20\), quindi \(Var(\varepsilon_i) = 20\)
  • \(\theta = 2\), quindi \(\dfrac{F (F+1)}{2} = \dfrac{2(2+1)}{2} = 3\) (le due varianze e la covarianza)

\[|\zeta| = 18 + 20 + 3 = 41\]

6.1.2 Fit del modello

lavaan 0.6-19 ended normally after 35 iterations

  Estimator                                         ML
  Optimization method                           NLMINB
  Number of model parameters                        41

  Number of observations                           498

Model Test User Model:
                                                      
  Test statistic                               807.330
  Degrees of freedom                               169
  P-value (Chi-square)                           0.000

Model Test Baseline Model:

  Test statistic                              3537.787
  Degrees of freedom                               190
  P-value                                        0.000

User Model versus Baseline Model:

  Comparative Fit Index (CFI)                    0.809
  Tucker-Lewis Index (TLI)                       0.786

Loglikelihood and Information Criteria:

  Loglikelihood user model (H0)             -14799.096
  Loglikelihood unrestricted model (H1)     -14395.431
                                                      
  Akaike (AIC)                               29680.192
  Bayesian (BIC)                             29852.827
  Sample-size adjusted Bayesian (SABIC)      29722.691

Root Mean Square Error of Approximation:

  RMSEA                                          0.087
  90 Percent confidence interval - lower         0.081
  90 Percent confidence interval - upper         0.093
  P-value H_0: RMSEA <= 0.050                    0.000
  P-value H_0: RMSEA >= 0.080                    0.974

Standardized Root Mean Square Residual:

  SRMR                                           0.075

Parameter Estimates:

  Standard errors                             Standard
  Information                                 Expected
  Information saturated (h1) model          Structured

Latent Variables:
                   Estimate  Std.Err  z-value  P(>|z|)
  N =~                                                
    N1                1.000                           
    N2                0.643    0.062   10.452    0.000
    N3                0.749    0.062   12.082    0.000
    N4                0.436    0.063    6.901    0.000
    N5                0.751    0.069   10.882    0.000
    N6                1.061    0.071   14.993    0.000
    N7                1.085    0.072   15.067    0.000
    N8                1.167    0.073   15.886    0.000
    N9                0.900    0.067   13.353    0.000
    N10               0.979    0.072   13.656    0.000
  C =~                                                
    C1                1.000                           
    C2                1.434    0.149    9.627    0.000
    C3                0.673    0.093    7.266    0.000
    C4                1.396    0.138   10.088    0.000
    C5                1.322    0.136    9.732    0.000
    C6                1.621    0.157   10.333    0.000
    C7                1.013    0.113    8.925    0.000
    C8                0.948    0.112    8.425    0.000
    C9                1.251    0.131    9.519    0.000
    C10               0.748    0.099    7.544    0.000

Covariances:
                   Estimate  Std.Err  z-value  P(>|z|)
  N ~~                                                
    C                -0.189    0.034   -5.634    0.000

Variances:
                   Estimate  Std.Err  z-value  P(>|z|)
   .N1                0.917    0.066   13.974    0.000
   .N2                1.020    0.068   15.112    0.000
   .N3                0.896    0.061   14.749    0.000
   .N4                1.314    0.085   15.542    0.000
   .N5                1.241    0.083   15.031    0.000
   .N6                0.778    0.058   13.379    0.000
   .N7                0.794    0.060   13.319    0.000
   .N8                0.685    0.055   12.477    0.000
   .N9                0.916    0.064   14.319    0.000
   .N10               0.995    0.070   14.187    0.000
   .C1                0.815    0.056   14.428    0.000
   .C2                1.253    0.090   13.971    0.000
   .C3                0.787    0.052   15.147    0.000
   .C4                0.925    0.069   13.452    0.000
   .C5                1.010    0.073   13.868    0.000
   .C6                1.075    0.082   13.077    0.000
   .C7                0.877    0.061   14.492    0.000
   .C8                0.958    0.065   14.749    0.000
   .C9                1.008    0.072   14.067    0.000
   .C10               0.865    0.057   15.070    0.000
    N                 0.846    0.100    8.447    0.000
    C                 0.334    0.056    5.942    0.000

6.2 Standardizzazione-LV

6.2.1 Stima e conteggio dei parametri

   id lhs op rhs user block group free ustart exo label plabel start    est
1   1   N =~  N1    1     1     1    1     NA   0         .p1. 1.092  0.920
2   2   N =~  N2    1     1     1    2     NA   0         .p2. 0.628  0.592
3   3   N =~  N3    1     1     1    3     NA   0         .p3. 0.775  0.689
4   4   N =~  N4    1     1     1    4     NA   0         .p4. 0.440  0.401
5   5   N =~  N5    1     1     1    5     NA   0         .p5. 0.704  0.691
6   6   N =~  N6    1     1     1    6     NA   0         .p6. 0.961  0.976
7   7   N =~  N7    1     1     1    7     NA   0         .p7. 0.876  0.998
8   8   N =~  N8    1     1     1    8     NA   0         .p8. 0.939  1.073
9   9   N =~  N9    1     1     1    9     NA   0         .p9. 0.841  0.828
10 10   N =~ N10    1     1     1   10     NA   0        .p10. 0.846  0.901
11 11   C =~  C1    1     1     1   11     NA   0        .p11. 0.642  0.578
12 12   C =~  C2    1     1     1   12     NA   0        .p12. 0.743  0.828
13 13   C =~  C3    1     1     1   13     NA   0        .p13. 0.454  0.389
14 14   C =~  C4    1     1     1   14     NA   0        .p14. 0.734  0.807
15 15   C =~  C5    1     1     1   15     NA   0        .p15. 0.734  0.764
16 16   C =~  C6    1     1     1   16     NA   0        .p16. 0.865  0.936
17 17   C =~  C7    1     1     1   17     NA   0        .p17. 0.639  0.585
18 18   C =~  C8    1     1     1   18     NA   0        .p18. 0.575  0.547
19 19   C =~  C9    1     1     1   19     NA   0        .p19. 0.748  0.723
20 20   C =~ C10    1     1     1   20     NA   0        .p20. 0.525  0.432
21 21  N1 ~~  N1    0     1     1   21     NA   0        .p21. 0.882  0.917
22 22  N2 ~~  N2    0     1     1   22     NA   0        .p22. 0.685  1.020
23 23  N3 ~~  N3    0     1     1   23     NA   0        .p23. 0.685  0.896
24 24  N4 ~~  N4    0     1     1   24     NA   0        .p24. 0.738  1.314
25 25  N5 ~~  N5    0     1     1   25     NA   0        .p25. 0.859  1.241
26 26  N6 ~~  N6    0     1     1   26     NA   0        .p26. 0.866  0.778
27 27  N7 ~~  N7    0     1     1   27     NA   0        .p27. 0.895  0.794
28 28  N8 ~~  N8    0     1     1   28     NA   0        .p28. 0.919  0.685
29 29  N9 ~~  N9    0     1     1   29     NA   0        .p29. 0.801  0.916
30 30 N10 ~~ N10    0     1     1   30     NA   0        .p30. 0.903  0.995
31 31  C1 ~~  C1    0     1     1   31     NA   0        .p31. 0.574  0.815
32 32  C2 ~~  C2    0     1     1   32     NA   0        .p32. 0.970  1.253
33 33  C3 ~~  C3    0     1     1   33     NA   0        .p33. 0.469  0.787
34 34  C4 ~~  C4    0     1     1   34     NA   0        .p34. 0.788  0.925
35 35  C5 ~~  C5    0     1     1   35     NA   0        .p35. 0.796  1.010
36 36  C6 ~~  C6    0     1     1   36     NA   0        .p36. 0.975  1.075
37 37  C7 ~~  C7    0     1     1   37     NA   0        .p37. 0.610  0.877
38 38  C8 ~~  C8    0     1     1   38     NA   0        .p38. 0.629  0.958
39 39  C9 ~~  C9    0     1     1   39     NA   0        .p39. 0.765  1.008
40 40 C10 ~~ C10    0     1     1   40     NA   0        .p40. 0.526  0.865
41 41   N ~~   N    0     1     1    0      1   0        .p41. 1.000  1.000
42 42   C ~~   C    0     1     1    0      1   0        .p42. 1.000  1.000
43 43   N ~~   C    0     1     1   41     NA   0        .p43. 0.000 -0.356
      se
1  0.054
2  0.052
3  0.050
4  0.056
5  0.057
6  0.053
7  0.053
8  0.053
9  0.053
10 0.056
11 0.049
12 0.062
13 0.046
14 0.055
15 0.056
16 0.060
17 0.050
18 0.052
19 0.055
20 0.048
21 0.066
22 0.068
23 0.061
24 0.085
25 0.083
26 0.058
27 0.060
28 0.055
29 0.064
30 0.070
31 0.056
32 0.090
33 0.052
34 0.069
35 0.073
36 0.082
37 0.061
38 0.065
39 0.072
40 0.057
41 0.000
42 0.000
43 0.047

Anche in questo caso, in corrispondenza della colonna free nell’ultima riga si vede che vengono stimati 41 parametri liberi (|\(\zeta\)|):

  • \(I = 20\), quindi \(\Lambda = 20\)
  • \(I = 20\), quindi \(\varepsilon_p = 20\)
  • \(F = 2\), quindi \(\dfrac{F (F-1)}{2} = \dfrac{2 (2-1)}{2} = 1\) (solo la covarianza tra N e C)

\[|\zeta| = 20 + 20 + 1 = 41\]

6.2.2 Fit del modello

lavaan 0.6-19 ended normally after 16 iterations

  Estimator                                         ML
  Optimization method                           NLMINB
  Number of model parameters                        41

  Number of observations                           498

Model Test User Model:
                                                      
  Test statistic                               807.330
  Degrees of freedom                               169
  P-value (Chi-square)                           0.000

Model Test Baseline Model:

  Test statistic                              3537.787
  Degrees of freedom                               190
  P-value                                        0.000

User Model versus Baseline Model:

  Comparative Fit Index (CFI)                    0.809
  Tucker-Lewis Index (TLI)                       0.786

Loglikelihood and Information Criteria:

  Loglikelihood user model (H0)             -14799.096
  Loglikelihood unrestricted model (H1)     -14395.431
                                                      
  Akaike (AIC)                               29680.192
  Bayesian (BIC)                             29852.827
  Sample-size adjusted Bayesian (SABIC)      29722.691

Root Mean Square Error of Approximation:

  RMSEA                                          0.087
  90 Percent confidence interval - lower         0.081
  90 Percent confidence interval - upper         0.093
  P-value H_0: RMSEA <= 0.050                    0.000
  P-value H_0: RMSEA >= 0.080                    0.974

Standardized Root Mean Square Residual:

  SRMR                                           0.075

Parameter Estimates:

  Standard errors                             Standard
  Information                                 Expected
  Information saturated (h1) model          Structured

Latent Variables:
                   Estimate  Std.Err  z-value  P(>|z|)
  N =~                                                
    N1                0.920    0.054   16.895    0.000
    N2                0.592    0.052   11.454    0.000
    N3                0.689    0.050   13.714    0.000
    N4                0.401    0.056    7.167    0.000
    N5                0.691    0.057   12.027    0.000
    N6                0.976    0.053   18.549    0.000
    N7                0.998    0.053   18.692    0.000
    N8                1.073    0.053   20.367    0.000
    N9                0.828    0.053   15.669    0.000
    N10               0.901    0.056   16.168    0.000
  C =~                                                
    C1                0.578    0.049   11.884    0.000
    C2                0.828    0.062   13.364    0.000
    C3                0.389    0.046    8.522    0.000
    C4                0.807    0.055   14.704    0.000
    C5                0.764    0.056   13.653    0.000
    C6                0.936    0.060   15.514    0.000
    C7                0.585    0.050   11.646    0.000
    C8                0.547    0.052   10.593    0.000
    C9                0.723    0.055   13.079    0.000
    C10               0.432    0.048    8.980    0.000

Covariances:
                   Estimate  Std.Err  z-value  P(>|z|)
  N ~~                                                
    C                -0.356    0.047   -7.606    0.000

Variances:
                   Estimate  Std.Err  z-value  P(>|z|)
   .N1                0.917    0.066   13.974    0.000
   .N2                1.020    0.068   15.112    0.000
   .N3                0.896    0.061   14.749    0.000
   .N4                1.314    0.085   15.542    0.000
   .N5                1.241    0.083   15.031    0.000
   .N6                0.778    0.058   13.379    0.000
   .N7                0.794    0.060   13.319    0.000
   .N8                0.685    0.055   12.477    0.000
   .N9                0.916    0.064   14.319    0.000
   .N10               0.995    0.070   14.187    0.000
   .C1                0.815    0.056   14.428    0.000
   .C2                1.253    0.090   13.971    0.000
   .C3                0.787    0.052   15.147    0.000
   .C4                0.925    0.069   13.452    0.000
   .C5                1.010    0.073   13.868    0.000
   .C6                1.075    0.082   13.077    0.000
   .C7                0.877    0.061   14.492    0.000
   .C8                0.958    0.065   14.749    0.000
   .C9                1.008    0.072   14.067    0.000
   .C10               0.865    0.057   15.070    0.000
    N                 1.000                           
    C                 1.000                           

6.3 Confronto

(a) Metodo Indicatore-LV
(b) Standardizzazione-LV
Figura 1: Modello Fattoriale Confermativo

7 Violazione normalità/linearità

Quando non si hanno a disposizone degli item che permettano di sostenere la linearità e normalità dei punteggi:

  • Matrice di correlazione policorica (se \(k \geq 3\))
  • Matrice di correlazione tetracorica (se \(k = 2\))

dove \(k\) indica il numero di categorie di risposta

7.1 Correlazione tetracorica e le soglie

Le risposte agli item \(Y_i\) sono la realizzazione di una variabile latente \(Y_i^*\)

\(Y_i^*\) è continua e distribuita normalmente.. \(Y_i\) no!

\[Y_i = \begin{cases} 1 & \text{se } Y_i^* \geq \tau_i \\ 0 & \text{se } Y_i^* < \tau_i \end{cases} \]

dove \(\tau_i\) è una soglia fissa (incognita) da cui dipende la risposta positiva

\[r_{\text{tet}_{Y_i Y_j}} = r_{Y_i^* Y_j^*}\]

Call: tetrachoric(x = table(LSAT[, 1], LSAT[, 2]))
tetrachoric correlation 
[1] 0.17

 with tau of 
    0     0 
-1.43 -0.55 

Attenzione!

In questo caso, vanno considerati come parametri del modello anche le soglie stimate per ogni item

Ma le soglie fanno parte anche dell’informazione iniziale a disposizione per stimare i parametri!

7.2 Conteggio dell’informazione

Avendo \(I = 4\) con \(k=5\), la matrice di covarianza è:

\[ S = \begin{pmatrix} s_{11} & s_{12} & s_{13} & s_{14} \\ s_{21} & s_{22} & s_{23} & s_{24} \\ s_{31} & s_{32} & s_{33} & s_{34} \\ s_{41} & s_{42} & s_{43} & s_{44} \end{pmatrix} \] Ma considerando il caso di variabili categoriali e quindi la correlazione policorica:

\[ S = \begin{pmatrix} 1 & s_{12} & s_{13} & s_{14} \\ s_{21} & 1 & s_{23} & s_{24} \\ s_{31} & s_{32} & 1 & s_{34} \\ s_{41} & s_{42} & s_{43} & 1 \end{pmatrix} \]

Perché le variabili osservate sono prese come realizzazione di variabili latenti standardizzate. Di conseguenza, \(S\) diventa una matrice di correlazione.

Il numero di parametri unici in \(S\) è

\[\dfrac{I(I-1)}{2}\] In questo caso, sono i 6 elementi nel triangolo inferiore (o nel triangolo superiore)

Nella quantità di informazione, vanno contate anche le soglie per ogni item

\[\sum_{i = 1}^{I} (k_i -1)\]

L’informazione totale in caso di item considerati a livello ordinale è quindi

\[\dfrac{I(I-1)}{2} + \sum_{i = 1}^{I} (k_i -1)\]

Nell’esempio di prima, con \(I = 4\) e \(k = 5\):

\[\dfrac{4(4-1)}{2} + \sum_{i = 1}^{4} (5 -1) = 6 + 4 \times 4 = 22\]

Il discorso del calcolo dei gradi di libertà e della loro logica è come quello in Sezione 4.1.1

NB

Per la matrice tetracorica vale lo stesso identico discorso, dove però \(k = 2\)

7.3 Conteggio dei parametri

Si applica la stessa metodologia per scalare e interpretare i parametri di quella presentata in Sezione 5.2, ovvero

  • Metodo indicatore-LV: La saturazione del primo item di ogni dimensione viene usato per scalare sia la variabile latente sia le saturazioni di tutti gli altri item
  • Metodo della standardizzazione della LV: Vengono standardizzate le variabili latenti, creando una scala comune per l’interpretazione delle saturazioni

Il tipo di scalatura non influisce sul numero totale di parametri stimati (ma su quali parametri vengono stimati).

Nel caso della correlazioni basate sulle soglie (policoriche o tetracoriche), il conteggio dei parametri deve includere anche il conteggio delle soglie

\[\zeta = \{\Lambda, \boldsymbol{Var(\varepsilon_i)}, \Phi, \tau\}\]

dove \(\tau\) è la matrice item per soglia

7.3.1 Matrice policorica

Call: polychoric(x = d[, colnames(d) %in% c(labels$C[1:5], labels$N[1:5])])
Polychoric correlations 
   N1    N2    N3    N4    N5    C1    C2    C3    C4    C5   
N1  1.00                                                      
N2  0.56  1.00                                                
N3  0.68  0.44  1.00                                          
N4  0.27  0.30  0.29  1.00                                    
N5  0.44  0.25  0.38  0.16  1.00                              
C1 -0.12 -0.16 -0.03 -0.07 -0.12  1.00                        
C2 -0.08 -0.06 -0.12 -0.11 -0.01  0.30  1.00                  
C3 -0.05 -0.12  0.19  0.04 -0.11  0.39  0.18  1.00            
C4 -0.32 -0.18 -0.27 -0.17 -0.26  0.39  0.53  0.27  1.00      
C5 -0.14 -0.13 -0.15 -0.07 -0.15  0.32  0.41  0.26  0.41  1.00

 with tau of 
       1     2      3    4
N1 -1.18 -0.48  0.111 0.73
N2 -0.94 -0.10  0.628 1.47
N3 -1.68 -1.00 -0.515 0.31
N4 -1.43 -0.65  0.040 0.80
N5 -0.95 -0.33  0.249 1.06
C1 -1.54 -0.70  0.223 1.17
C2 -0.88 -0.18  0.301 0.89
C3 -2.20 -1.42 -0.736 0.23
C4 -1.23 -0.59  0.081 0.87
C5 -0.67  0.01  0.665 1.38
Calcolo dell’informazione

\[I = 10 \qquad k = 5\] \[\dfrac{I(I-1)}{2} + \sum_{i = 1}^I (k_i -1) = \dfrac{10(10-1)}{2} + \sum_{i = 1}^{10} (5 -1) = 85\]

7.4 Parametri stimati

IL numero totale di parametri stimati rimane uguale ma va teneuto conto del metodo di scala delle variabili latenti usato.

Il conteggio generale dei parametri è uguale a quello presentato in Sezione 5.2.

In entrambi i casi, vanno aggiunti i parametri relativi alle soglie

Attenzione!!

Siccome il modello è ordinale (ovvero i dati osservati sono la realizzazione di variabili latenti con varianza nota) non vengono stimate le varianze d’errore degli item

\[\tau = I\times(k-1)\]

Nell’esempio con \(I = 20\) item con \(k = 5\) dove vengono specificato \(F = 2\) fattori latenti (di seguito viene riportato il caso in cui viene scalato con metodo indicatore-variabile latente):

\[(20-2) + \dfrac{2(2+1)}{2} + 20(5-1) = 101\]

     id lhs  op rhs user block group free ustart exo label plabel  start    est
1     1   N  =~  N1    1     1     1    0      1   0         .p1.  1.000  1.000
2     2   N  =~  N2    1     1     1    1     NA   0         .p2.  0.658  0.726
3     3   N  =~  N3    1     1     1    2     NA   0         .p3.  0.849  0.895
4     4   N  =~  N4    1     1     1    3     NA   0         .p4.  0.450  0.503
5     5   N  =~  N5    1     1     1    4     NA   0         .p5.  0.629  0.729
6     6   N  =~  N6    1     1     1    5     NA   0         .p6.  0.870  1.032
7     7   N  =~  N7    1     1     1    6     NA   0         .p7.  0.773  1.107
8     8   N  =~  N8    1     1     1    7     NA   0         .p8.  0.805  1.173
9     9   N  =~  N9    1     1     1    8     NA   0         .p9.  0.795  0.915
10   10   N  =~ N10    1     1     1    9     NA   0        .p10.  0.752  0.953
11   11   C  =~  C1    1     1     1    0      1   0        .p11.  1.000  1.000
12   12   C  =~  C2    1     1     1   10     NA   0        .p12.  0.865  1.059
13   13   C  =~  C3    1     1     1   11     NA   0        .p13.  0.840  0.743
14   14   C  =~  C4    1     1     1   12     NA   0        .p14.  0.976  1.370
15   15   C  =~  C5    1     1     1   13     NA   0        .p15.  0.945  1.070
16   16   C  =~  C6    1     1     1   14     NA   0        .p16.  1.017  1.246
17   17   C  =~  C7    1     1     1   15     NA   0        .p17.  0.979  0.911
18   18   C  =~  C8    1     1     1   16     NA   0        .p18.  0.861  0.972
19   19   C  =~  C9    1     1     1   17     NA   0        .p19.  0.994  1.002
20   20   C  =~ C10    1     1     1   18     NA   0        .p20.  0.877  0.777
21   21  N1   |  t1    0     1     1   19     NA   0        .p21. -1.183 -1.183
22   22  N1   |  t2    0     1     1   20     NA   0        .p22. -0.475 -0.475
23   23  N1   |  t3    0     1     1   21     NA   0        .p23.  0.111  0.111
24   24  N1   |  t4    0     1     1   22     NA   0        .p24.  0.729  0.729
25   25  N2   |  t1    0     1     1   23     NA   0        .p25. -0.936 -0.936
26   26  N2   |  t2    0     1     1   24     NA   0        .p26. -0.101 -0.101
27   27  N2   |  t3    0     1     1   25     NA   0        .p27.  0.628  0.628
28   28  N2   |  t4    0     1     1   26     NA   0        .p28.  1.474  1.474
29   29  N3   |  t1    0     1     1   27     NA   0        .p29. -1.683 -1.683
30   30  N3   |  t2    0     1     1   28     NA   0        .p30. -1.000 -1.000
31   31  N3   |  t3    0     1     1   29     NA   0        .p31. -0.515 -0.515
32   32  N3   |  t4    0     1     1   30     NA   0        .p32.  0.312  0.312
33   33  N4   |  t1    0     1     1   31     NA   0        .p33. -1.430 -1.430
34   34  N4   |  t2    0     1     1   32     NA   0        .p34. -0.646 -0.646
35   35  N4   |  t3    0     1     1   33     NA   0        .p35.  0.040  0.040
36   36  N4   |  t4    0     1     1   34     NA   0        .p36.  0.803  0.803
37   37  N5   |  t1    0     1     1   35     NA   0        .p37. -0.951 -0.951
38   38  N5   |  t2    0     1     1   36     NA   0        .p38. -0.328 -0.328
39   39  N5   |  t3    0     1     1   37     NA   0        .p39.  0.249  0.249
40   40  N5   |  t4    0     1     1   38     NA   0        .p40.  1.060  1.060
41   41  N6   |  t1    0     1     1   39     NA   0        .p41. -0.951 -0.951
42   42  N6   |  t2    0     1     1   40     NA   0        .p42. -0.228 -0.228
43   43  N6   |  t3    0     1     1   41     NA   0        .p43.  0.382  0.382
44   44  N6   |  t4    0     1     1   42     NA   0        .p44.  1.017  1.017
45   45  N7   |  t1    0     1     1   43     NA   0        .p45. -1.124 -1.124
46   46  N7   |  t2    0     1     1   44     NA   0        .p46. -0.296 -0.296
47   47  N7   |  t3    0     1     1   45     NA   0        .p47.  0.208  0.208
48   48  N7   |  t4    0     1     1   46     NA   0        .p48.  0.832  0.832
49   49  N8   |  t1    0     1     1   47     NA   0        .p49. -0.736 -0.736
50   50  N8   |  t2    0     1     1   48     NA   0        .p50.  0.010  0.010
51   51  N8   |  t3    0     1     1   49     NA   0        .p51.  0.475  0.475
52   52  N8   |  t4    0     1     1   50     NA   0        .p52.  1.105  1.105
53   53  N9   |  t1    0     1     1   51     NA   0        .p53. -1.235 -1.235
54   54  N9   |  t2    0     1     1   52     NA   0        .p54. -0.459 -0.459
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56   56  N9   |  t4    0     1     1   54     NA   0        .p56.  0.897  0.897
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157 157  C4  ~1        0     1     1    0      0   0       .p157.  0.000  0.000
158 158  C5  ~1        0     1     1    0      0   0       .p158.  0.000  0.000
159 159  C6  ~1        0     1     1    0      0   0       .p159.  0.000  0.000
160 160  C7  ~1        0     1     1    0      0   0       .p160.  0.000  0.000
161 161  C8  ~1        0     1     1    0      0   0       .p161.  0.000  0.000
162 162  C9  ~1        0     1     1    0      0   0       .p162.  0.000  0.000
163 163 C10  ~1        0     1     1    0      0   0       .p163.  0.000  0.000
164 164   N  ~1        0     1     1    0      0   0       .p164.  0.000  0.000
165 165   C  ~1        0     1     1    0      0   0       .p165.  0.000  0.000
       se
1   0.000
2   0.042
3   0.036
4   0.057
5   0.044
6   0.035
7   0.036
8   0.037
9   0.038
10  0.041
11  0.000
12  0.085
13  0.078
14  0.094
15  0.083
16  0.090
17  0.081
18  0.086
19  0.079
20  0.086
21  0.073
22  0.059
23  0.056
24  0.062
25  0.066
26  0.056
27  0.060
28  0.085
29  0.097
30  0.068
31  0.059
32  0.057
33  0.083
34  0.061
35  0.056
36  0.063
37  0.067
38  0.057
39  0.057
40  0.069
41  0.067
42  0.057
43  0.058
44  0.068
45  0.071
46  0.057
47  0.057
48  0.064
49  0.062
50  0.056
51  0.059
52  0.071
53  0.075
54  0.058
55  0.057
56  0.065
57  0.065
58  0.056
59  0.058
60  0.068
61  0.088
62  0.062
63  0.057
64  0.073
65  0.065
66  0.057
67  0.057
68  0.065
69  0.147
70  0.082
71  0.062
72  0.057
73  0.075
74  0.060
75  0.056
76  0.065
77  0.061
78  0.056
79  0.061
80  0.081
81  0.065
82  0.057
83  0.057
84  0.065
85  0.102
86  0.071
87  0.057
88  0.059
89  0.095
90  0.066
91  0.056
92  0.062
93  0.077
94  0.060
95  0.057
96  0.064
97  0.125
98  0.071
99  0.056
100 0.062
101 0.000
102 0.000
103 0.000
104 0.000
105 0.000
106 0.000
107 0.000
108 0.000
109 0.000
110 0.000
111 0.000
112 0.000
113 0.000
114 0.000
115 0.000
116 0.000
117 0.000
118 0.000
119 0.000
120 0.000
121 0.033
122 0.042
123 0.021
124 0.000
125 0.000
126 0.000
127 0.000
128 0.000
129 0.000
130 0.000
131 0.000
132 0.000
133 0.000
134 0.000
135 0.000
136 0.000
137 0.000
138 0.000
139 0.000
140 0.000
141 0.000
142 0.000
143 0.000
144 0.000
145 0.000
146 0.000
147 0.000
148 0.000
149 0.000
150 0.000
151 0.000
152 0.000
153 0.000
154 0.000
155 0.000
156 0.000
157 0.000
158 0.000
159 0.000
160 0.000
161 0.000
162 0.000
163 0.000
164 0.000
165 0.000

7.5 Fit del modello

lavaan 0.6-19 ended normally after 30 iterations

  Estimator                                       DWLS
  Optimization method                           NLMINB
  Number of model parameters                       101

  Number of observations                           498

Model Test User Model:
                                              Standard      Scaled
  Test Statistic                              1007.367     994.065
  Degrees of freedom                               169         169
  P-value (Chi-square)                           0.000       0.000
  Scaling correction factor                                  1.087
  Shift parameter                                           67.554
    simple second-order correction                                

Model Test Baseline Model:

  Test statistic                             17488.238    7449.890
  Degrees of freedom                               190         190
  P-value                                        0.000       0.000
  Scaling correction factor                                  2.383

User Model versus Baseline Model:

  Comparative Fit Index (CFI)                    0.952       0.886
  Tucker-Lewis Index (TLI)                       0.946       0.872
                                                                  
  Robust Comparative Fit Index (CFI)                         0.761
  Robust Tucker-Lewis Index (TLI)                            0.731

Root Mean Square Error of Approximation:

  RMSEA                                          0.100       0.099
  90 Percent confidence interval - lower         0.094       0.093
  90 Percent confidence interval - upper         0.106       0.105
  P-value H_0: RMSEA <= 0.050                    0.000       0.000
  P-value H_0: RMSEA >= 0.080                    1.000       1.000
                                                                  
  Robust RMSEA                                               0.112
  90 Percent confidence interval - lower                     0.105
  90 Percent confidence interval - upper                     0.119
  P-value H_0: Robust RMSEA <= 0.050                         0.000
  P-value H_0: Robust RMSEA >= 0.080                         1.000

Standardized Root Mean Square Residual:

  SRMR                                           0.085       0.085

Parameter Estimates:

  Parameterization                               Delta
  Standard errors                           Robust.sem
  Information                                 Expected
  Information saturated (h1) model        Unstructured

Latent Variables:
                   Estimate  Std.Err  z-value  P(>|z|)
  N =~                                                
    N1                1.000                           
    N2                0.726    0.042   17.176    0.000
    N3                0.895    0.036   24.775    0.000
    N4                0.503    0.057    8.898    0.000
    N5                0.729    0.044   16.701    0.000
    N6                1.032    0.035   29.367    0.000
    N7                1.107    0.036   30.713    0.000
    N8                1.173    0.037   32.006    0.000
    N9                0.915    0.038   24.204    0.000
    N10               0.953    0.041   23.310    0.000
  C =~                                                
    C1                1.000                           
    C2                1.059    0.085   12.429    0.000
    C3                0.743    0.078    9.470    0.000
    C4                1.370    0.094   14.592    0.000
    C5                1.070    0.083   12.837    0.000
    C6                1.246    0.090   13.811    0.000
    C7                0.911    0.081   11.264    0.000
    C8                0.972    0.086   11.309    0.000
    C9                1.002    0.079   12.658    0.000
    C10               0.777    0.086    9.037    0.000

Covariances:
                   Estimate  Std.Err  z-value  P(>|z|)
  N ~~                                                
    C                -0.159    0.021   -7.529    0.000

Thresholds:
                   Estimate  Std.Err  z-value  P(>|z|)
    N1|t1            -1.183    0.073  -16.173    0.000
    N1|t2            -0.475    0.059   -8.113    0.000
    N1|t3             0.111    0.056    1.969    0.049
    N1|t4             0.729    0.062   11.761    0.000
    N2|t1            -0.936    0.066  -14.147    0.000
    N2|t2            -0.101    0.056   -1.790    0.073
    N2|t3             0.628    0.060   10.388    0.000
    N2|t4             1.474    0.085   17.310    0.000
    N3|t1            -1.683    0.097  -17.303    0.000
    N3|t2            -1.000    0.068  -14.766    0.000
    N3|t3            -0.515    0.059   -8.730    0.000
    N3|t4             0.312    0.057    5.453    0.000
    N4|t1            -1.430    0.083  -17.227    0.000
    N4|t2            -0.646    0.061  -10.648    0.000
    N4|t3             0.040    0.056    0.716    0.474
    N4|t4             0.803    0.063   12.686    0.000
    N5|t1            -0.951    0.067  -14.304    0.000
    N5|t2            -0.328    0.057   -5.720    0.000
    N5|t3             0.249    0.057    4.383    0.000
    N5|t4             1.060    0.069   15.285    0.000
    N6|t1            -0.951    0.067  -14.304    0.000
    N6|t2            -0.228    0.057   -4.026    0.000
    N6|t3             0.382    0.058    6.609    0.000
    N6|t4             1.017    0.068   14.916    0.000
    N7|t1            -1.124    0.071  -15.778    0.000
    N7|t2            -0.296    0.057   -5.185    0.000
    N7|t3             0.208    0.057    3.668    0.000
    N7|t4             0.832    0.064   13.017    0.000
    N8|t1            -0.736    0.062  -11.846    0.000
    N8|t2             0.010    0.056    0.179    0.858
    N8|t3             0.475    0.059    8.113    0.000
    N8|t4             1.105    0.071   15.640    0.000
    N9|t1            -1.235    0.075  -16.478    0.000
    N9|t2            -0.459    0.058   -7.849    0.000
    N9|t3             0.167    0.057    2.953    0.003
    N9|t4             0.897    0.065   13.749    0.000
    N10|t1           -0.875    0.065  -13.507    0.000
    N10|t2           -0.060    0.056   -1.074    0.283
    N10|t3            0.431    0.058    7.406    0.000
    N10|t4            1.025    0.068   14.991    0.000
    C1|t1            -1.536    0.088  -17.378    0.000
    C1|t2            -0.703    0.062  -11.420    0.000
    C1|t3             0.223    0.057    3.936    0.000
    C1|t4             1.173    0.073   16.109    0.000
    C2|t1            -0.875    0.065  -13.507    0.000
    C2|t2            -0.182    0.057   -3.221    0.001
    C2|t3             0.301    0.057    5.274    0.000
    C2|t4             0.890    0.065   13.669    0.000
    C3|t1            -2.196    0.147  -14.890    0.000
    C3|t2            -1.417    0.082  -17.195    0.000
    C3|t3            -0.736    0.062  -11.846    0.000
    C3|t4             0.228    0.057    4.026    0.000
    C4|t1            -1.235    0.075  -16.478    0.000
    C4|t2            -0.585    0.060   -9.780    0.000
    C4|t3             0.081    0.056    1.432    0.152
    C4|t4             0.868    0.065   13.426    0.000
    C5|t1            -0.665    0.061  -10.906    0.000
    C5|t2             0.010    0.056    0.179    0.858
    C5|t3             0.665    0.061   10.906    0.000
    C5|t4             1.376    0.081   17.083    0.000
    C6|t1            -0.868    0.065  -13.426    0.000
    C6|t2            -0.203    0.057   -3.579    0.000
    C6|t3             0.270    0.057    4.740    0.000
    C6|t4             0.890    0.065   13.669    0.000
    C7|t1            -1.749    0.102  -17.168    0.000
    C7|t2            -1.115    0.071  -15.709    0.000
    C7|t3            -0.254    0.057   -4.472    0.000
    C7|t4             0.533    0.059    8.993    0.000
    C8|t1            -1.643    0.095  -17.355    0.000
    C8|t2            -0.944    0.066  -14.225    0.000
    C8|t3             0.040    0.056    0.716    0.474
    C8|t4             0.736    0.062   11.846    0.000
    C9|t1            -1.302    0.077  -16.807    0.000
    C9|t2            -0.562    0.060   -9.431    0.000
    C9|t3             0.187    0.057    3.311    0.001
    C9|t4             0.860    0.064   13.345    0.000
    C10|t1           -2.012    0.125  -16.076    0.000
    C10|t2           -1.115    0.071  -15.709    0.000
    C10|t3           -0.136    0.056   -2.417    0.016
    C10|t4            0.729    0.062   11.761    0.000

Variances:
                   Estimate  Std.Err  z-value  P(>|z|)
   .N1                0.435                           
   .N2                0.702                           
   .N3                0.547                           
   .N4                0.857                           
   .N5                0.700                           
   .N6                0.399                           
   .N7                0.308                           
   .N8                0.223                           
   .N9                0.527                           
   .N10               0.487                           
   .C1                0.664                           
   .C2                0.623                           
   .C3                0.814                           
   .C4                0.370                           
   .C5                0.615                           
   .C6                0.478                           
   .C7                0.721                           
   .C8                0.683                           
   .C9                0.663                           
   .C10               0.797                           
    N                 0.565    0.033   17.260    0.000
    C                 0.336    0.042    8.024    0.000

8 Attendbilità

Disclaimer

Tutto il discorso che segue sull’attendbilità e sulla sua valutazione riguarda la Classical Test Theory

Grado in cui una procedura di misurazione produce lo stesso risultato in prove ripetute

\[ X = V + E \]

\(X\): misura rilevata\ \(V\): parte vera\ \(E\): errore: fluttuazioni casuali oppure costante e sistematico

L’attendibilità di una misura è la proporzione di \(X\) che non riflette l’errore di misurazione:

\[ \rho = \dfrac{V}{V + E} \tag{1}\]

Problema: Non è possibile conoscere \(V\) (non lo osserviamo mai) \(\rightarrow\) Non è effettivmente possibile stimare l’attendibilità di una misura a partire dalla definizione in Equazione 1

Vengono utilizzate delle metodologie che perettono di approssimare il calcolo di \(V\):

Attendibilità test-retest

Viene somministrato lo stesso test allo stesso gruppo di soggetti in due momenti distinti (solitamente vengono fatti passare almeno 3 mesi)

Si calcola il coefficiente di correlazione tra i punteggi ottenuti nelle due somministrazioni

coefficiente di stabilità

Forme parallele

Vengono somministrate due versioni dello stesso test che possono essere considerate equivalenti allo stesso gruppo di persone

Il contenuto, la formulazione degli item e degli eventuali distrattori devono essere pressapoco identici

Si calcola la correlazione tra i punteggi ottenuti ai due test

coefficiente di equivalenza

Split-Half

Si basa sulla somministrazione di una singola misura che viene suddivisa in due metà equivalenti (in termini di copertura del dominio di contenuto)

Viene calcolata la correlazione tra i punteggi che si ottengono dalle due metà \(\rightarrow\) attendibilità che si osserverebbe su una misura lunga la metà dell’originale!

Viene impiegato il coefficiente di Spearman-Brown per calcolare l’attendbilità complessiva dell’intera misura

coefficiente di coerenza interna

8.1 \(\alpha\) di Cronbach

è la misura di attendibilità sicuramente più conosciuta e usata

Interamente basata sulla correlazione tra gli item

\[\alpha = \dfrac{I}{I-1} \left( 1- \dfrac{\sum_{i = 1}^I \sigma_{X_i}^2}{\sigma_X^2}\right)\]

dove

\(X = \sum_{i = 1}^I X_i\): punteggio totale al test

\(\sigma_X^2\): varianza del punteggio totale

\(\sigma_{X_i}^2\): varianze degli item

8.1.1 Cut off

\(\alpha\) Interpretazione
\(<.70\) inaccettabile
\(.70−.79\) accettabile
\(.80−.89\) buona
\(\geq 90\) eccellente

Una considerazione interessante su \(\alpha\): paper

Attenzione!

Il valore di \(\alpha\) aumenta all’aumentare del numero di item, indipendentemente dal fatto che siano utili o meno

Non si accorge della multidimensionalità: Può essere alto anche se la scala misura più costrutti diversi

8.2 Big Five

Some items ( C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10 ) were negatively correlated with the first principal component and 
probably should be reversed.  
To do this, run the function again with the 'check.keys=TRUE' option
 raw_alpha std.alpha   G6(smc) average_r      S/N        ase     mean        sd
  0.705802 0.7049413 0.8016712 0.1067104 2.389156 0.01959568 3.205723 0.4828887
   median_r
 0.02863595

Sbagliato!!

In maniera corretta:

 raw_alpha std.alpha  G6(smc) average_r      S/N         ase     mean        sd
 0.8676442 0.8659247 0.876357  0.392411 6.458495 0.008709927 3.094177 0.8677234
  median_r
 0.3870844
 raw_alpha std.alpha   G6(smc) average_r      S/N        ase     mean        sd
 0.8142006 0.8127849 0.8118898 0.3027204 4.341448 0.01218387 3.317269 0.7298349
  median_r
 0.3030961

8.2.1 \(\alpha\) se l’item è eliminato

Misura del contributo di ogni singolo item alla coerenza interna (non è un giudizio assoluto sulla bontà dell’item o su quanto contribuisce alla misurazione del contrutto)

\[\Delta_\alpha = \alpha_{(-i)} - \alpha\]

Se:

\(\Delta \alpha \geq .05\): L’item probabilmente non contribuisce alla coerenza interna

\(0 < \Delta_\alpha .02\): Va bene così

\(\Delta_\alpha < 0\): Togliere l’item peggiora la coerenza interna della scala

Sapendo che

 raw_alpha std.alpha   G6(smc) average_r      S/N        ase     mean        sd
 0.8142006 0.8127849 0.8118898 0.3027204 4.341448 0.01218387 3.317269 0.7298349
  median_r
 0.3030961

le statistiche relativamente ad \(\alpha_{(-1)}\) sono:

    raw_alpha std.alpha alpha se
C1       0.80      0.79     0.01
C2       0.80      0.80     0.01
C3       0.81      0.81     0.01
C4       0.79      0.79     0.01
C5       0.79      0.79     0.01
C6       0.79      0.79     0.01
C7       0.80      0.80     0.01
C8       0.80      0.80     0.01
C9       0.79      0.79     0.01
C10      0.81      0.80     0.01