Internet Publikation für Allgemeine und Integrative Psychotherapie
    (ISSN 1430-6972)
    IP-GIPT DAS=28.06.2006 Internet-Erstausgabe, letzte Änderung: 06.03.24
    Impressum: Diplom-PsychologInnen Irmgard Rathsmann-Sponsel und Dr. phil. Rudolf Sponsel
    Stubenlohstr. 20     D-91052 Erlangen * Mail: sekretariat@sgipt.org_Zitierung  &  Copyright

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    Methodologie, Meßproblematik, Statistik und Wissenschaftstheorie
    besonders in Psychologie, Psychotherapie und Psychotherapieforschung  unserer Internet-Publikation IP-GIPT 1), Bereich Korrelation:

    Vollständig partielle Korrelationsmatrix nicht notwendig positiv definit_

    Der Beweis von Dr. Bernhard Hain (1994).

    mitgeteilt von Rudolf Sponsel, Erlangen
    Empirische Beispiele hier.

    Positiv semi definit heißt, daß alle Eigenwerte der Korrelationsmatrix >= 0 sind. Nur wenn das der Fall ist, darf überhaupt von einer Korrelationsmatrix gesprochen werden. Positive Semi Definitheit ist also eine notwendige mathematische Bedingung, damit eine Matrix eine Korrelationsmatrix genannt werden darf. Dies wird in der Geschichte und Anwendung der Korrelationsrechnung häufig nicht berücksichtigt - und in der Handhabung der Faktorenanalyse ist diese souveräne Ignoration (Beweis) geradezu der "Normalfall".

    Dr. Bernhard Hain bewies 1994, daß bei einer "vollständigen" Partialisierung einer Korrelationsmatrix, also bei Auspartialisieren aller  n-2  Koeffizienten gegen beliebige zwei, die resultierende Korrelationsmatrix nicht notwendig positiv definit ist, ein beachtliches Ergebnis, vor allem, wenn man bedenkt, dass unsinnige Ergebnisse bereits bei rein äußerlich ("phänotypisch intakten") vollständig partiellen Korrelationsmatrizen auftreten können. Das ist ein Befund, der unbedingt weiterer Aufklärung bedarf.
     
     

    GIF-Faksimiles der Originalarbeit Dr. Bernhard Hains


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    Empirische Beispiele Indefinitheit nach vollständiger Partialisierung
     
    • Liebestrio nach vollständiger Partialisierung indefinit (10.02.2024).
    • Liebesquintett  nach vollständiger Partialisierung indefinit (10.02.2024).
    • 1 SZS Äußere Erscheinung und 20 SZS sexuelle Lust nach vollständiger Partialisierung pc=1.388.


    1 SZS Äußere Erscheinung und 20 SZS sexuelle Lust nach vollständiger Partialisierung pc=1.388.
    Die Selbst-Zufriedenheits-Skala SZS ist Teil der Befindlichkeitsanalyse BA die zur Diagnose und Psychotherapieerfolgskontrolle seit Beginn der 1980iger Jahre in unserer Psychotherapiepraxis eingesetzt wird. Im Rahmen meiner Dissertation habe ich die beiden Zufriedenheits-Skalen, LZ Lebenszufriedenheit mit 17 Items und SZ Selbstzufriedenheit mit 20 Items - siehe bitte unten im Graph - evaluiert, ob sie zur Psychotherapieerfolgskontrolle geeignet sind.  Die Idee war einfach: wer zufrieden ist, produziert eher keine Symptome und ist eher gesund. Theoretisch lassen sich die Zufriedenheitsmittelwerte mit  Tomans K-quer  fundieren. Es konnte gezeigt werden, dass die Befindlichkeitsanalyse zur Psychotherapieerfolgskontrolle sehr gut geeignet ist.
        Im Rahmen der Evaluation wurden die 20-SZS Items korreliert und systematisch auspartialisiert, um den relevanten Zufriedenheitsmerkmalsraum zu erkunden. Dabei ergab sich, dass nach vollständiger Partialisierung die partielle Korrelation zwischen 1 Äußerer Erscheinung und 20 Sexueller Lust  mit 1.388 entgleiste, was sich nicht sein darf, wenn korrekt gerechnet wurde. Damit war der Startpunkt für meine Odyssee durch das Sumpfgebiet der numerisch-mathematischen Statistik gesetzt, um den Fehler zu finden. Ich habe mit Unterstützung mehrerer Mathematiker (danke) den Fehler gesucht, aber erst 11 Jahre später gefunden, was 1994 zur Veröffentlichung  "Numerisch instabile Matrizen und Kollinearität in der Psychologie" führte. Der Mathematiker Dr. B. Hain schrieb das 6. Kapitel "Bemerkungen über Korrelationsmatrizen" und fand hierbei den wichtigen korrelationstatistischen Satz, dass vollständig partialisierte Korrelationsmatrizen nicht notwendig positiv semi definit sind (oben dokumentiert) - wie diese Matrix auch eindrucksvoll zeigt.
        Der entgleiste partielle Korrelationskoeffizient 1.388 beruht auf dem Fehler, wie 1994 erkannt wurde, dass seinerzeit für die Korrelationen mit unterschiedlichen n gerechnet wurde, um dem Zusammenschmelzen des Stichprobenumfangs wegen einiger Missing Data zu entgehen. Doch damit wurde die "Korrelations"matrix indefinit und erzeugte den pathologischen partiellen Korrelationskoeffizienten von 1.388. Es war mir zur Zeit der Dis nicht bewusst, dass unser Programmierer (TS) diese Variante nutzte, um die Missing Data im Zaum zu halten. Heute, 10.02.2024, habe ich die Korrelationsmatrix UAuf46 noch einmal neu auf ihre Eigenwerte hin untersucht. Dabei bestätigte sich, dass die "Korrelations"matrix" gar keine ist, weil sie durch einen negativen Eigenwert von -0.0114 indefinit ist. Nach 40 Jahren wissen wir nun, was ein kleiner negativer Eigenwert alles anrichten kann. Der kleine negative Eigenwert mit -0.0114 zeigt aber auch, dass die Matrix numerisch therapiebar ist und nicht weggeworfen werden muss. Möglicherweise deutet sich mit der falschen Berechnungsmethode - ganz unwissend und unbeabsichtigt - eine neue Methode zu einer weiteren Missing Data Lösung ab. Die Matrix hat übrigens, wie ich erst seit heute, 10.02.2024, weiß, 4 Fast-Kollinearitäten, die ich als nächstes aufklären werde. Der  relevante Merkmalsraum  ist von 20 sicher auf 16 Merkmale reduzierbar, vielleicht sogar auf 6.



    Literatur (Auswahl)
    Hain, Bernhard (1994). Die Matrix (rx,y.rest) ist nicht notwendig Positiv Definit. In: Bemerkungen über Korrelationsmatrizen. In (Kapitel 6): Sponsel, Rudolf & Hain, Bernhard (1994). Numerisch instabile Matrizen und Kollinearität in der Psychologie. Diagnose, Relevanz & Utilität, Frequenz, Ätiologie, Therapie.  Ill-Conditioned Matrices and Collinearity in Psychology. Deutsch-Englisch. Übersetzt von Agnes Mehl. Kapitel 6 von Dr. Bernhard Hain: Bemerkungen über Korrelationsmatrizen. Erlangen: IEC-Verlag [ISSN-0944-5072  ISBN 3-923389-03-5].
    • Literatur zur Korrelation * Speziell im Zusammenhang (Multi-) Kollinearität.


    Links (Auswahl)
    • Partielle Korrelation *
    • Korrelation. Was bedeutet der lineare Korrelationskoeffizient? Probleme, Kurioses, Paradoxes, Ungereimtheiten und Widersprüchliches in der Korrelationsrechnung und wie man dem begegnen kann. *




    Anmerkungen und Endnoten
    1) GIPT= General and Integrative Psychotherapy, internationale Bezeichnung für Allgemeine und Integrative Psychotherapie.
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    Normalfall. Die Faktorenanalyse ist mathematisch weitgehend verwahrlost. Dort ist an Matrizenmanipulationen alles möglich, was nicht wenige verantwortungsbewußte MathematikerInnen mit Grausen und Schaudern erfüllt. Völlig willkürliche und wirre Definitionen mit ebenso falschen und wirren Umdeutungen ("Kommunalität"), seltsamen Regeln und numerologischen Ritualen sind dort seit bald einem Jahrhundert an der Tagesordnung.
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    souveräne Ignoration "Beweis". Man schlage ein Standardwerk der Faktorenanalyse auf (z.B. Harman 1970; Muliak 1972; Revenstorf 1976, 1980;  Überla 1971; Weber 1974) und suche darin nach dem Begriff positiv [semi] definit und was dazu gesagt wird, falls der Begriff überhaupt erwähnt wird.
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    Querverweise
    Standort: Partielle Korrelationsmatrix nicht notwendig positiv definit.
    Korrelation. Was bedeutet der lineare Korrelationskoeffizient? Probleme, Kurioses, Paradoxes, Ungereimtheiten und Widersprüchliches in der Korrelationsrechnung und wie man dem begegnen kann. * Partielle Korrelation * Kommunalität *
    Fast- Kollinearität in Korrelationsmatrizen mit Eigenwertanalysen erkennen.
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    Suchen in der IP-GIPT, z.B. mit Hilfe von "google": <suchbegriff> site:www.sgipt.org
    z.B. Korrelation site:www.sgipt.org. 
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    Überblick Statistik in der IP-GIPT
    Partielle Korrelationen: Definition und Methode, Tücken und Fallen , Wichtige Anwendungen in der Psychologie, Kombinatorik der Anzahlen. * Systematische Veränderungs-Paradoxie * Vollständige 501 partielle Korrelationsanalysen am Beispiel IST 70 * Wissenschaft in der IP-GIPT * Kritik Handhabung Faktorenanalyse * Numerisch instabile Matrizen und Kollinearität in der Psychologie * Fehlersimulation und Faktorenanalyse * Zahlen * Der Kardinal-Skalenbeweis zur Summen-Score-Funktion * Grundzüge einer ideographischen Wissenschaftstheorie * Welten *
    Beweis und beweisen in der Statistik * Signifikanztest *
    *
    Dienstleistungs-Info.
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    Zitierung
    Sponsel, R.  (DAS). Vollständig Partielle Korrelationsmatrix nicht notwendig positiv definit. Der Beweis von Dr. Bernhard Hain (1994). IP-GIPT. Erlangen: https://www.sgipt.org/wisms/statm/kor/pcm_psd.htm
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    kontrolliert: 10.02.2024 irs Rechtschreibprüfung und gelesen




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    06.03.2024    positiv semidefinit im zweiten Absatz geändert in positiv definit, wovon Dr. Hain ja ausdrücklich spricht.
    10.02.2024    irs Rechtschreibprüfung und gelesen.
    10.02.2024    Empirische Beispiele für Indefinitheit, d.h. mindestens ein negativer Eigenwert,  nach vollständiger Partialisierung.