第 25 章
向量自我迴歸、多層次 VAR 與動態 SEM
這是第六部分的旗艦,是把貫穿全書的兩條線索,也就是多變量與多層次,綁成同一個結的一章。第 24 章教的是一個人身上一個變項的動態;本章加進其他變項,於是問題不再是一種情緒如何把自己帶向下一刻,而是一套情緒與壓力所構成的系統如何在這個人之內隨時間彼此驅動;接著再加進其他人,於是動態本身成為隨機效果 (random effect),在人與人之間有一個分配 (distribution)。這套做法在同一份資料上刻意分三步往上爬。向量自我迴歸 (vector autoregression) 描述單一個人的系統,它的轉移矩陣 (transition matrix) 是一份關於「誰影響誰」的精簡陳述。多層次 VAR 讓那個矩陣在人與人之間變動,並估計它的平均與它的散布,還原出時間的、同時的與個體間的結構,而後面一章會把這三者打扮成網絡 (network)。動態結構方程模型 (dynamic structural equation modeling) 完成這座建築:它把每一個觀察值分解 (decompose) 成一個潛在的個人平均數 (person mean) 與一個潛在的個體內歷程 (process),這正是最終解決了遠在第 13 章就標出來的樣本平均數中心化 (sample-mean centering) 偏誤的那一步;它並且讓自我迴歸、交叉延宕,甚至連創新變異數 (innovation variance) 本身都成為隨機的,成為動態的分配而不是固定的數字。這些模型在實務上的生產標準是 Mplus,本章誠實地把它的輸入檔攤出來;而這裡的估計是用手邊的工具與專門寫的模擬完成的,好讓每一項主張,樣本平均數中心化的偏誤、測量誤差 (measurement error) 造成的衰減、收縮 (shrinkage) 買到的準確度,都能對照一個已知的真相被稽核,而不是被斷言。
學習目標
讀完本章之後,你應該能夠:(1) 為一個人設定一個 VAR(1),把它的轉移矩陣讀成對角線上的自我迴歸慣性 (inertia) 與非對角線上的交叉延宕 (cross-lag) 影響,由特徵值 (eigenvalue) 判斷定態性 (stationarity),追蹤一條脈衝反應 (impulse response),並精確說出 Granger 預測許可與不許可什麼;(2) 設定以逐人轉移矩陣為隨機效果的多層次 VAR,分辨它的時間矩陣、同時矩陣與個體間矩陣,並理解兩階段估計與聯合估計 (joint estimation) 之間的取捨;(3) 說清楚 DSEM 的架構,也就是把觀察值潛在地分解成個體間的平均數與個體內的歷程、讓自我迴歸、交叉延宕與對數創新變異數都成為隨機參數,以及它對時間間隔與遺漏資料的處理;(4) 解釋潛在中心化 (latent centering) 為什麼移除得掉樣本平均數(Nickell 與 Lüdtke)偏誤,並依序列長度把那份偏誤量化;(5) 以第 17 章的貝氏 (Bayesian) 素養讀一份 Mplus 的 DSEM 分析與它的收斂 (convergence) 診斷;(6) 走過整片偏誤地景,樣本平均數中心化、測量誤差造成的衰減、隨機效果的收縮,以及時間間隔的粗化,並知道每一項的補救;(7) 在 \(N=1\) 的 VAR、多層次 VAR、DSEM 與連續時間 (continuous-time) 模型之間作選擇,並帶著必要的告誡報告一份動態多層次分析。
25.1 一個人的系統:向量自我迴歸
向量自我迴歸把第 24 章單一序列的自我迴歸推廣到一組同時隨時間被測量的變項上。對一個在每個時點都被測了數個變項的人而言,把「相對於這個人自己平均數」的個體內偏離收成一個向量 \(\mathbf{y}_t\),一階向量自我迴歸就是 \(\mathbf{y}_t = \boldsymbol{\Phi}\,\mathbf{y}_{t-1} + \boldsymbol{\varepsilon}_t\),其中 \(\boldsymbol{\Phi}\) 是一個方陣 (square matrix) 形式的轉移矩陣 (transition matrix),而 \(\boldsymbol{\varepsilon}_t\) 是一個創新 (innovation) 向量,帶著同時 (contemporaneous) 共變數矩陣 \(\boldsymbol{\Sigma}\)。轉移矩陣就是我們關心的對象,而它的每一個元素都有清楚的心理學讀法。一個對角元素 \(\phi_{jj}\) 是變項 \(j\) 的延續效果 (carryover),也就是前一章命名過的那個慣性,是這個變項自己被抬高的狀態 (state) 延續到下一個時點 (occasion) 的程度。一個非對角元素 \(\phi_{jk}\) 是一條交叉延宕,是變項 \(k\) 在某個時點被抬高、能在多大程度上預測下一個時點的變項 \(j\),而且是在 \(j\) 自己的延續效果之上再多出來的那一部分。當兩個非對角元素都不為零時,這個系統就含有一個回饋 (feedback) 迴路,兩個變項各自把對方往時間的前方餵;而整個矩陣就是這個人動態組織 (dynamic organization) 的一份精簡陳述。圖 25.1 為一個壓力與負向情緒構成的雙變項系統標出這副解剖。
註:一個雙變項的一階向量自我迴歸。對角係數(藍色自我迴圈)是每個變項的慣性;非對角係數(橘色)是交叉延宕,也就是一個變項對另一個變項延宕一期的影響。兩條不為零的交叉延宕就構成一個回饋迴路。右邊的矩陣方程式是同一件事的代數寫法。
有兩項性質決定這樣一個系統是否行為良好。定態性,這項從第 24 章繼承下來的前提,現在取決於整個矩陣而不是單一個係數:當 \(\boldsymbol{\Phi}\) 的每一個特徵值都嚴格落在複數平面 (complex plane) 的單位圓 (unit circle) 之內時,這個歷程就是定態的,於是衝擊 (shock) 會衰減 (decay) 而不會累積 (accumulate)。圖 25.2 在複數平面上畫出一個穩定的與一個發散 (explosive) 的雙變項系統各自的特徵值,並把各自產生的序列放在旁邊,穩定的那條圍著它的平均數波動,發散的那條則無界地散開。特徵值同時也承載著動態:實數特徵值給出平滑的衰減,複數特徵值給出前一章在二階自我迴歸中遇過的阻尼振盪,而模數 (modulus) 最大的那一個決定了系統整體的持續性 (persistence)。第二項性質是創新的讀法。同時共變數矩陣 \(\boldsymbol{\Sigma}\) 捕捉的是延宕結構沒有預測到的部分,也就是在單一個時點一起抵達的那些衝擊;至於它的解讀,也就是同一時點的關聯究竟是一條快速的因果路徑還是一個沒被建模的共同原因,留到第 28 章的同時網絡再談;在這裡它是一個要被估計的共變數,不是一項要被提出的主張。
註:左:一個穩定(藍)與一個發散(橘)轉移矩陣的特徵值相對於單位圓的位置。右:兩個系統各自產生的序列。所有特徵值都在圓內就表示衝擊會衰減、系統是定態的;只要有一個在圓外,系統就發散。最大的特徵值模數概括了整體的持續性。
一個配適好的 VAR,它的動態可以靠脈衝反應函數 (impulse-response function) 變得生動,那個函數追蹤的是對其中一個變項的一單位衝擊如何在後續的時點中傳遍整個系統。因為這個歷程是線性的,在期程 (horizon) \(h\) 的反應就是把 \(\boldsymbol{\Phi}^{h}\) 作用在最初的衝擊上,而畫出來的曲線同時顯示了被衝擊變項的衰減與它對其他變項的外溢 (spillover)。圖 25.3 呈現 affect_ema 資料中一個人對壓力衝擊的反應:壓力由它的脈衝開始衰減,而負向情緒在一個時點之後升到一個延遲的高峰然後消退,這正是外溢在時間上的指紋。脈衝反應的讀法很有力,但它立基於一些必須說明的假設,也就是線性、定態,以及「哪一個衝擊是原生的」這件事的識別 (identification);而且在心理學的序列長度下它的抽樣不確定性 (sampling uncertainty) 很大,所以最好把它定性地讀成一種傳播的形狀,而不是定量地讀成一項精確的預測。
註:在一個 affect_ema 的人身上,壓力(橘)與負向情緒(藍)在一單位壓力衝擊之後十個時點內的反應。壓力衰減;負向情緒在一個時點之後升到高峰再淡出。這些曲線是把 \(\boldsymbol{\Phi}^{h}\) 作用在衝擊上得到的,並且假設了線性與定態。
Granger 預測值得精確地陳述,因為它太常被過度解讀。說一個變項 \(k\) 對一個變項 \(j\) 有 Granger 因果 (Granger-cause),指的是 \(k\) 的過去能在 \(j\) 自己的過去所提供的基礎之上改善對 \(j\) 的預測;這是一項關於預測內容的陳述,僅止於此。它不是機制 (mechanism) 的證據,因為一個被遺漏的、同時驅動兩者的個體內變項就能製造出那份預測上的改善;而且它依賴測量的時間間隔 (measurement interval),因為一個運作得比取樣速率更快或更慢的歷程可以憑空出現或憑空消失。配適到一個 affect_ema 的人身上,延宕的壓力在負向情緒自己的延續效果之上改善了對它的預測,是一項顯著的 Granger 改善;而誠實的注解是:這個人的壓力帶著關於他下一刻情緒的預測訊息,不是壓力被證明造成了它。下面示範的 \(N=1\) 配適估出轉移矩陣、以特徵值檢查定態性,並跑了 Granger 檢定;表 25.1 則把參數與它們的心理學語意收在一起。
# 對一個人配適 N=1 的 VAR(1):壓力與負向情緒
d1 <- subset(affect_ema, person == 59)
d1$cs <- d1$stress - mean(d1$stress, na.rm=TRUE) # 個人平均數中心化
d1$cn <- d1$na - mean(d1$na, na.rm=TRUE)
d1$Lcs <- c(NA, head(d1$cs, -1)); d1$Lcn <- c(NA, head(d1$cn, -1))
fit_s <- lm(cs ~ 0 + Lcs + Lcn, d1) # 壓力方程式
fit_n <- lm(cn ~ 0 + Lcs + Lcn, d1) # 負向情緒方程式
Phi <- rbind(stress = coef(fit_s), na = coef(fit_n)) # 轉移矩陣
Mod(eigen(Phi)$values) # 都 < 1 即為定態(最大 0.53)
# Granger:延宕的壓力在 NA 自己的延宕之上還加得了預測力嗎?
anova(lm(cn ~ 0 + Lcn, d1), lm(cn ~ 0 + Lcn + Lcs, d1)) # p = 0.021
表 25.1 VAR 的參數與它們的心理學語意。
| 參數 | 統計上的意義 | 心理學上的語意 |
|---|---|---|
| \(\phi_{jj}\)(對角) | 一個變項對自己延宕一期的效果 | 變項 \(j\) 的慣性或延續效果;它抗拒回到基線的程度 |
| \(\phi_{jk}\)(非對角) | \(k\) 對 \(j\) 延宕一期的效果 | 外溢或傳遞:此刻的 \(k\) 預測下一刻的 \(j\),在 \(j\) 自己的延續效果之上 |
| \(\boldsymbol{\Phi}\) 的特徵值 | 轉移矩陣的譜 (spectrum) | 落在單位圓內:穩定的調節;複數:振盪;最大模數:整體的持續性 |
| \(\boldsymbol{\Sigma}\)(創新) | 衝擊的同時共變數 | 一起抵達而且沒被預測到的東西;同一時點的耦合(網絡讀法在第 28 章) |
| 脈衝反應 \(\boldsymbol{\Phi}^{h}\) | 系統對一單位衝擊的反應 | 一次擾動在衰減之前如何傳播與外溢 |
| Granger 改善 | 由另一條序列的過去得到的預測增益 | 是預測,不是機制;依賴時間間隔;容易被遺漏的個體內混淆變項破壞 |
註:每一個係數都帶著一個個體內的讀法。對角線是慣性,非對角線是傳遞,特徵值支配穩定與振盪,而 Granger 的內容是預測,不是機制。
一個人的 VAR 之所以只是起點,是因為轉移矩陣並非人人相同。把同一個縮減式 (reduced-form) VAR 配適到一批 affect_ema 的人身上,再讀出其中一個係數,也就是延宕的壓力對下一刻負向情緒的效果,得到的就是圖 25.4:估計值在人與人之間散得很開,有些人反應強烈、有些人幾乎沒有,而每個人的估計值都帶著很寬的信賴區間 (confidence interval),因為一個人只提供得出幾十次可用的轉移。散布就是現象,與第 23 章的隨機斜率是同一個道理;而區間很寬則是問題,與第 24 章短序列的限制也是同一個道理。兩者都指向同一步:把逐人的矩陣建模成隨機效果、跨人借力,也就是多層次 VAR。
註:十二個 affect_ema 的人,每個人估出來的「延宕壓力對負向情緒」效果(藍點)與它的 95% 信賴區間、那個人的真值(紅色菱形),以及樣本平均(綠線)。動態因人而異,而每一個單人估計值都不精確,這兩件事正是多層次彙整的動機。
基礎概念 • VAR 的定態分配與樣本平均數偏誤
一個定態的 VAR(1) 有一個定態分配,它的共變數 \(\boldsymbol{\Gamma}_0\) 滿足離散的 Lyapunov 方程 \(\boldsymbol{\Gamma}_0 = \boldsymbol{\Phi}\,\boldsymbol{\Gamma}_0\,\boldsymbol{\Phi}^{\top} + \boldsymbol{\Sigma}\),那是 AR(1) 變異數 \(\sigma^2_\varepsilon/(1-\phi^2)\) 的多變量推廣;解出它就得到動態與創新共變數合起來所隱含的歷程變異數,而它存在的條件正是 \(\boldsymbol{\Phi}\) 的特徵值都在單位圓內。延宕一期的自我共變數是 \(\boldsymbol{\Gamma}_1 = \boldsymbol{\Phi}\,\boldsymbol{\Gamma}_0\),所以轉移矩陣還原為 \(\boldsymbol{\Phi} = \boldsymbol{\Gamma}_1 \boldsymbol{\Gamma}_0^{-1}\),這是多變量的 Yule-Walker 關係。而那個關鍵、也是本章核心的問題在於:偏離 \(\mathbf{y}_t\) 是靠減去每個人的平均數形成的,而那個平均數不是已知的,是從同一條短序列估出來的。估出來的平均數會被它稍後要被減去的那些觀察值拉過去,於是中心化之後的偏離按其構造就與自己的過去有輕微的負相關,自我迴歸因此向下偏誤。這在動態追蹤資料的說法裡是 Nickell (1981) 偏誤,在多層次的說法裡是 Lüdtke et al. (2008) 的脈絡效果偏誤,一個現象兩個名字;而這也正是「把個人平均數當成潛在變項處理」值得它所花費的那套做法的理由,那留到第 25.3 節。
25.2 多層次 VAR
多層次 VAR (multilevel VAR) 把每個人的轉移矩陣當成從「轉移矩陣的母體 (population)」中得到的一次抽樣。個體內的模型就是上一節的向量自我迴歸;多層次的那一層則讓每個人的自我迴歸 (autoregression) 與交叉延宕係數成為隨機效果,固定效果 (fixed effect) 估的是平均的動態,隨機效果變異數估的是它們的異質性 (heterogeneity),正是第 23 章隨機斜率的邏輯,現在被用到延宕的預測變項上、而且同時用在好幾條方程式上。估計會產出三個矩陣,而把它們分清楚至關重要。時間矩陣 (temporal matrix) 是固定效果的轉移矩陣,也就是平均的延宕動態。同時矩陣 (contemporaneous matrix) 是個體內創新的偏相關 (partial correlation) 結構,也就是把延宕結構移除之後還留著的同一時點關聯。個體間矩陣 (between-person matrix) 是各人平均數的共變數,也就是「在某一個變項上平均較高的人,在其他變項上傾向落在哪裡」。這就是第 28 章會解讀成圖 (graph) 的三個網絡層;在這裡它們是要被估計的統計物件,而且因為 affect_ema 本來就是由一個已知的多層次 VAR 生成的,它們還可以拿去對照真相。
那項對照是本章最令人滿意的展示。圖 25.5 把估出來的時間、同時與個體間三個矩陣放在生成資料所用的數值旁邊,每一格上排是多層次估計值、底下是真值。時間矩陣把種下去的結構還原了出來:對角線的慣性接近它們的生成值,壓力延宕外溢到負向情緒的那一格是 \(0.24\)、真值也是 \(0.24\),而真值為零的那些格子估出來也接近零。對角線的估計值略低於它們的真值,那正是基礎概念方塊推導出來的樣本平均數偏誤看得見的指紋:平均的延續效果被還原成 \(0.31\),而真值是 \(0.35\)。同時矩陣把壓力與情緒之間為正的耦合、以及負向情緒與正向情緒之間為負的耦合都還原了出來;個體間矩陣則還原了各人平均數之間的相關。一個能從有雜訊 (noisy)、有遺漏、有界 (bounded) 的資料中重現一個已知的轉移矩陣、一個已知的創新結構與一個已知的個體間結構的估計式,才是讀者在真相未知的資料上信得過的估計式。
註:把一個多層次 VAR 配適到 affect_ema 之後,時間、同時與個體間三個矩陣估出來的(以及括號內生成資料所用的)元素;這份資料的生成歷程本身就是一個已知的多層次 VAR。填色編碼的是估計值。估計式把三個矩陣都還原了出來;時間矩陣對角線的元素略低,那是基礎概念方塊裡那個樣本平均數偏誤。
通往這些估計值有兩條路,而兩者的對比正是通往 DSEM 的概念階梯。透明的那條路是兩階段:先為每個人各配適一個 VAR,再用平均或後設分析 (meta-analysis) 把逐人的係數彙整起來。它好講解也好計算,但在序列短時是有偏誤的,因為每個人的估計值都帶著上一節那個小樣本偏誤,而後設分析那一步又把那些有雜訊的估計值當成精確的來對待。比較好的那條路是聯合估計,把所有人放進同一個多層次模型一起配適,於是每個人的動態都是在「以母體為先驗 (prior)」的情況下估出來的,這會把有雜訊的逐人估計值往平均收縮,並改善它們的準確度。圖 25.6 呈現這份回報:未經處理的逐人交叉延宕在它們的真值周圍散得很開,而收縮之後的多層次估計值更緊地聚在真值線附近,均方根誤差 (root-mean-square error, RMSE) 由 \(0.142\) 降到 \(0.088\),這是完全靠跨人借力 (borrowing strength) 買到的一段可觀改善。收縮後的估計值明顯比未收縮的平坦,而這是刻意的,因為當一個人自己的資料薄到釘不住他的動態時,誠實的估計值就該被拉向「母體說什麼比較可能」的方向。多層次 VAR 的套件生態系是逐節點 (nodewise) 配適這個模型的,也就是每個變項跑一條多層次迴歸,而下面的程式面板勾勒的就是這套流程。
註:逐人的交叉延宕對照它們的真值:未經處理的逐人(兩階段)估計值為橘色,收縮後的多層次估計值為藍色,虛線標示完美還原。收縮把有雜訊的逐人估計值拉向母體,並把均方根誤差由 \(0.142\) 降到 \(0.088\)。
# 多層次 VAR,逐節點作(每個變項一條多層次迴歸)。
# 先把每個變項與它的延宕作個人平均數中心化(欄名 c_*、Lc_*)。
library(lme4)
m_na <- lmer(c_na ~ Lc_stress + Lc_na + Lc_pa +
(1 + Lc_na + Lc_stress | person), data = d)
fixef(m_na) # 時間矩陣的一列(平均動態)
coef(m_na)$person[, "Lc_stress"] # 逐人的交叉延宕(收縮後的 BLUP)
# 同時矩陣:逐節點殘差的偏相關
# 個體間矩陣:各人平均數的相關
表 25.2 兩階段、多層次 VAR 與 DSEM 的比較。
| 特徵 | 兩階段逐人 | 多層次 VAR | DSEM |
|---|---|---|---|
| 中心化 | 樣本平均數 | 樣本平均數 | 潛在(不偏) |
| 逐人的動態 | 各自獨立配適 | 隨機效果,有收縮 | 隨機效果,有收縮 |
| 時點數少時的偏誤 | 完整的 Nickell 偏誤 | Nickell 偏誤仍在 | 由潛在平均數移除 |
| 測量誤差 | 使 \(\phi\) 衰減 | 使 \(\phi\) 衰減 | 可用潛在指標修補 |
| 創新變異數 | 逐人、權宜處理 | 通常固定或隨機 | 隨機(對數尺度) |
| 遺漏資料 | 成對的整列刪除 | 用得上的配對 | 模型本位(卡爾曼) |
| 估計 | 先 OLS 再彙整 | (RE)ML,逐節點 | 貝氏 (MCMC) |
| 常用軟體 | 任意 | mlVAR | Mplus、dynr、Stan |
註:三種做法在「修正了什麼」上逐級往上。兩階段透明但有偏誤;多層次 VAR 加上了收縮但保留了樣本平均數偏誤;DSEM 再加上潛在中心化、潛在測量、模型本位的遺漏處理與隨機的創新變異數,代價是一整套貝氏做法。
25.3 動態結構方程模型
動態結構方程模型是把多層次 VAR 重建在潛在變項 (latent variable) 基礎上的產物,而它的定義性動作是一次分解。每一個觀察分數 (observed score) 被寫成一個個體間部分與一個個體內部分之和,\(y_{it} = \mu_i + \tilde{y}_{it}\),其中 \(\mu_i\) 是這個人的潛在平均數,是個體間層次的一個隨機效果,而 \(\tilde{y}_{it}\) 則是承載序列動態 (serial dynamics) 的潛在個體內偏離 (deviation)。自我迴歸與交叉延宕作用在潛在的 \(\tilde{y}\) 上,而不是作用在「觀察分數減去一個樣本平均」上,這正是基礎概念方塊那份偏誤被移除的原因:因為 \(\mu_i\) 是一個借用了跨人訊息估出來的參數,而不是一個個體內的樣本平均數,偏離就不會機械性地與自己的過去相關,動態也就在沒有那股向下拉力的情況下被還原出來。圖 25.7 畫出這個架構,個體間層次供給每個人的潛在平均數與他因人而異的動態參數,個體內層次則在潛在偏離上跑那個向量自我迴歸。
註:每一個觀察分數 \(y_{it}\) 都是一個潛在個人平均數 \(\mu_i\)(個體間層次)與一個承載自我迴歸與交叉延宕動態的潛在個體內偏離 \(\tilde{y}_{it}\)(個體內層次)之和。動態參數 \(\phi_i,\beta_i\) 與對數創新變異數本身也是隨機效果,共有一個個體間的聯合分配。以 \(\mu_i\) 而非以樣本平均數作中心化,正是移除小樣本偏誤的那一步。
潛在中心化 (latent centering) 的回報在圖 25.8 中被量化出來,那是本章方法學上的核心展示。一個已知係數為 \(0.40\) 的兩層次自我迴歸,在逐漸加長的序列上以三種方式估計:減去每個人觀察到的平均數;減去這個人真正的平均數,那是一個沒有任何分析者拿得到的神諭 (oracle);以及把平均數當成一個階層貝氏模型中的潛在參數,而那正是 DSEM 所做的事。樣本平均數中心化在短序列上向下偏誤得很嚴重,在十個時點時還原成 \(0.23\)、二十個時點時 \(0.32\),而且只有隨著序列加長才慢慢爬向真值。神諭中心化在每一種長度下都不偏。潛在中心化緊跟著神諭,即使在二十個時點時也移除了幾乎全部的偏誤,只有在十個時點這個極端上有一點往上的擺動,因為在那裡個體間與個體內兩部分幾乎分不開。教訓很直接:在心理學實際收得到的序列長度下,樣本平均數中心化低估了每一條自我迴歸與每一條交叉延宕,而潛在分解就是那個實用的修法。
註:一個真值為 \(0.40\) 的自我迴歸,分別以樣本平均數中心化(橘)、神諭的真平均數中心化(綠)與潛在的階層中心化(藍)估計,對照序列長度。樣本平均數中心化在短序列上偏向零;潛在中心化緊跟著神諭。兩者的落差就是 DSEM 移除掉的那份偏誤。
這個架構還買到三項進一步的能力。動態參數是隨機的,所以 DSEM 估出來的不是單一個轉移矩陣而是一整個轉移矩陣的分配,而且它問得出「一個人的動態會不會與他的平均水準共變」,例如平均壓力較高的人,是不是也把壓力更強地傳遞到情緒上。圖 25.9 呈現逐人交叉延宕在樣本 (sample) 中的分配,以及它與平均壓力水準的關係,而在這份資料上那個關係基本上是零,這本身也是一項發現:外溢的強度與平均水準是兩項分開的個別差異。創新變異數也被允許是隨機的,而且是在對數尺度上,於是人與人的差別不只在動態,還在他們時時刻刻的波動性 (volatility),那正是第 16 章位置尺度 (location-scale) 的想法在動態模型中的再生。圖 25.10 呈現逐人創新標準差的散布,而那份波動性是一個固定變異數的模型會錯誤地假設為常數的東西。至於測量那一層也可以做成潛在的:一個每個構念配上多個指標的 DSEM,估的是一個潛在因素 (latent factor) 的動態,而不是單一個會犯錯的題目 (item) 的動態,而這件事之所以要緊,是因為測量誤差會把自我迴歸的估計值往零的方向衰減。圖 25.11 示範那份衰減,一個 \(0.50\) 的自我迴歸在信度 (reliability) \(0.8\) 時被還原成 \(0.38\)、在信度 \(0.5\) 時被還原成 \(0.23\);而多指標 (multiple-indicator) 的 DSEM 就是那個修補,等於讓第 24 章的 P 技術在更大的規模上翻身,而且配上了它當初缺的那套序列結構。
註:左:120 個人身上逐人交叉延宕(壓力到負向情緒)的分配,並標出平均。右:那些交叉延宕對照每個人的平均壓力水準;接近零的相關說明在這份資料上外溢強度與平均水準是兩項不同的個別差異。DSEM 直接把這個分配建模。
註:逐人創新標準差的分配,也就是時時刻刻那些不可預測的衝擊有多大。DSEM 讓它以一個隨機的對數創新變異數在人與人之間變動,那是第 16 章的位置尺度模型被帶進動態的場景。
註:隨著單一個會犯錯的指標其信度下降,估出來的自我迴歸如何變化,真值 \(0.50\) 已標出。不可靠的測量會把慣性的估計值往零偏誤;一個把構念建模成潛在變項的多指標 DSEM 修補得回這份衰減。
估計是貝氏的,而且理由充分:潛在分解、隨機的動態與隨機的變異數合起來,讓概似函數 (likelihood function) 對最大概似 (maximum likelihood) 方法而言變得困難,而馬可夫鏈蒙地卡羅 (Markov chain Monte Carlo, MCMC) 自然地處理得了潛在平均數與隨機效果。實務上這個領域的標準是 Mplus,它的 DSEM 實作讀進密集縱貫 (intensive longitudinal) 資料、把它分解成潛在的個體內與個體間兩部分、在參數上放先驗,並以第 17 章的貝氏語彙回傳後驗 (posterior) 摘要與收斂診斷 (convergence diagnostics),也就是用潛在尺度縮減因子 (potential scale reduction factor) 取代那裡命名的 \(\hat{R}\),但那是同一個量。下面的輸入檔設定的是帶隨機交叉延宕的「壓力到情緒」外溢模型;&1 這個記法形成延宕,垂直線命名一個隨機斜率 (random slope),而 TINTERVAL 選項把提示 (beep) 之間不等的間距離散化 (discretize),那是通往第 27 章連續時間處理的橋。表 25.3 把這些設定翻譯成它們所編碼的決定。
! Mplus 兩層次 DSEM:隨機 AR 與隨機的壓力->NA 交叉延宕
VARIABLE: NAMES = person day beep stress na pa;
USEVARIABLES = stress na;
CLUSTER = person; ! 人就是群集
LAGGED = stress(1) na(1); ! 形成延宕一期的預測變項
MISSING = ALL(-999);
ANALYSIS: TYPE = TWOLEVEL RANDOM;
ESTIMATOR = BAYES; ! MCMC;ML 在這裡很吃力
PROCESSORS = 2;
BITERATIONS = (2000); ! 下限;一直加到 PSR 穩定
MODEL:
phi | na ON na&1; ! 負向情緒的隨機 AR
beta | na ON stress&1; ! 隨機交叉延宕:壓力 -> NA
phis | stress ON stress&1; ! 壓力的隨機 AR
na WITH stress; ! 個體間平均數的共變
phi beta phis WITH na stress; ! 動態會與水準共變嗎?
OUTPUT: TINTERVAL STANDARDIZED;
表 25.3 Mplus 中的 DSEM 設定與它們所編碼的決定。
| 設定 | 它控制什麼 | 指引 |
|---|---|---|
ESTIMATOR = BAYES | MCMC 估計 | 必要;ML 處理不了帶隨機動態的潛在分解 |
BITERATIONS | MCMC 疊代次數 | 設一個下限,然後一直加到尺度縮減因子穩定為止;不要不加思索地接受預設 |
| 先驗 | 參數上的先驗分配 | 預設是弱訊息的;把它們報告出來,並對有影響的先驗做敏感度檢查 |
| 尺度縮減因子 | 收斂診斷 | Mplus 對 \(\hat{R}\)(第 17 章)的稱呼;接近 \(1.0\) 表示收斂;並檢視軌跡圖 |
LAGGED、&1 | 延宕的建構 | 延宕是在群集內作的;要確認它尊重你想要的時間結構 |
TINTERVAL | 間隔的離散化 | 把不等的間距對到一個網格上;網格太粗會扭曲動態(第 25.4 節;第 27 章) |
註:DSEM 繼承了第 17 章的貝氏工作流程。收斂由尺度縮減因子與軌跡圖判斷,疊代次數一直加到它穩定為止,而先驗要報告、要探測,不是默默接受。
常見陷阱 • 動態多層次分析被過度解讀的四種方式
第一,把一條交叉延宕讀成一項個體內的因果效果,而它其實是一項預測性的關聯 (association),容易被遺漏的個體內混淆變項 (confounder) 破壞,也依賴測量的時間間隔;誠實的主張是預測,而因果的語言只屬於一個當得起它的設計。第二,在沒有恆等性 (invariance) 思維的情況下跨人或跨組比較轉移矩陣,而那些係數可能落在不同的個體內尺度上;要刻意作標準化 (standardization),而且最好用一個把意義說清楚的個體內標準化,因為未標準化與標準化的交叉延宕回答的是不同的問題。第三,忽略不等間隔的離散化,於是一個橫跨了實際長度不同的各次間隔所估出來的係數,被解讀成單一個延宕效果;要把間隔說出來,而當間距差得太厲害時,就換到連續時間(第 27 章)。第四,把一個逐人的 DSEM 估計值當成那個人未經修飾的真相,而它其實是一個被往母體收縮過的後驗分配 (posterior distribution);收縮是一項優點,但它意味著這個估計值有一部分在替樣本說話,因此關於個別極端案例的主張應該謹慎提出。
軟體提示 • 動態建模的軟體地景
這片地景移動得很快,而誠實的對照如下。要配適單一個人的 VAR,基礎工具與 vars 套件就夠了。要配適多層次 VAR,mlVAR 套件逐節點估出時間、同時與個體間三個矩陣,並且與第 28 章的網絡呈現搭得很自然;graphicalVAR 則估的是有正則化 (regularized) 的個體內 (within-person) 版本。要配適完整的 DSEM,也就是帶潛在中心化、隨機動態、隨機創新變異數、潛在測量與模型本位遺漏處理的那一種,Mplus 是實務上的生產標準,可透過 MplusAutomation 來回操作;而 Stan 中的貝氏實作與處理狀態空間 (state-space) 動態的 dynr 套件,在 R 裡也涵蓋了其中大部分,只是要多組裝一些。本章的分析是用基礎工具、用 lme4 作多層次 VAR,以及用專門寫的模擬與一個手寫的小型 Gibbs 取樣器來示範 DSEM 的機制,好讓潛在中心化的偏誤、收縮的增益與測量誤差的衰減,每一項都能對照一個已知的真相被展示,而不是靠信任接受。有生產需求的讀者應該去用 Mplus 或一個 Stan 的實作;想弄懂那些引擎在做什麼的讀者,會在隨書腳本裡看到這些機制被重現一遍。
25.4 偏誤的地景
前面那套做法的價值,在它的失敗模式被聚在同一個地方時最清楚,因為每一項都是一個特定的偏誤配上一個特定的補救,而一個熟悉這片地景 (landscape) 的實務工作者,在收到第一筆資料之前就預期得到估計值會往哪個方向錯。本章出現過四項偏誤,每一項都以模擬對照一個已知的真相示範過。樣本平均數中心化在短序列上把自我迴歸往下偏誤,在十個時點時將近一半、在四十個時點時也還有十分之一,補救是潛在中心化。測量誤差按不可靠的程度把自我迴歸往零衰減,補救是一個潛在測量模型 (latent measurement model)。兩階段估計會把動態的表面異質性灌大,因為它把有雜訊的逐人估計值當成精確的,補救是帶收縮的聯合估計 (joint estimation)。而間隔粗化,也就是把不等距的時點當成等距來處理,會讓動態產生偏誤,因為實際長度不同的各次轉移被彙整進同一個係數裡。圖 25.12 示範最後這一項:一個真實的一步 (one-step) 自我迴歸為 \(0.67\) 的連續時間歷程,被一個天真的等間隔配適估成 \(0.56\),向下偏誤了十分之一,而一旦尊重了間隔就還原到 \(0.66\),那正是第 27 章的連續時間修正。表 25.4 陳述每一項偏誤、它大小的驅動因素與它的補救,而表 25.5 則為本章這些模型被要求回答的問題,給出誠實的序列長度與樣本數指引。
註:左:一個以不等間隔取樣的連續時間歷程,長的(過夜)間隔已標出。右:真實的一步自我迴歸(\(0.67\))、天真的等間隔估計值(\(0.56\)),以及連續時間還原出來的值(\(0.66\))。忽略間距會低估自我迴歸;第 27 章直接把它建模。
表 25.4 偏誤的地景:問題、大小的驅動因素與補救。
| 偏誤 | 方向 | 大小的驅動因素 | 補救 |
|---|---|---|---|
| 樣本平均數中心化 | 偏向零 | \(T\) 短;個體間變異數小 | 潛在中心化(DSEM) |
| 測量誤差 | 偏向零 | 指標的信度低 | 潛在測量模型(多指標 DSEM) |
| 兩階段的異質性 | 散布被灌大 | \(T\) 短;逐人配適有雜訊 | 帶收縮的聯合估計 |
| 間隔粗化 | 通常偏向零 | 不等且很長的間隔被當成相等 | 連續時間模型(第 27 章);小心使用 TINTERVAL |
| 被遺漏的個體內混淆 | 兩個方向都可能 | 同時驅動兩條序列而未被測量的因素 | 靠設計與理論;事後補救不了 |
註:每一列都是一項有已知方向、也有已知補救的偏誤。熟悉這片地景,分析者就能在下結論之前、而不是之後,預測誤差的方向並選出移除它的估計式。
表 25.5 動態問題所需的序列長度與樣本數(以模擬為依據)。
| 問題 | 可行的設計 | 告誡 |
|---|---|---|
| 一個人的 AR 慣性 | \(T \approx 50\)–\(100\) | 區間很寬;在低端還有樣本平均數偏誤 |
| 一個人完整的 VAR(\(p\)) | \(T \gtrsim 150\)–\(200\) | 每多一個變項與一階延宕都要付出精確度 |
| 平均動態(多層次) | 中等的 \(N\),\(T \approx 30\)–\(50\) | 借力救得回短序列 |
| 動態的異質性(隨機效果變異數) | 更大的 \(N\) 與 \(T\)(例如 \(N \gtrsim 100\)、\(T \gtrsim 50\)) | 隨機效果變異數在兩個維度上都要有訊息 |
| 針對某一個個體的逐人動態 | 那個人要有很大的 \(T\) | DSEM 會收縮;關於個別極端案例的主張很脆弱 |
| 動態與水準或特質共變 | 很大的 \(N\) 與 \(T\) | 最稀缺的設計;要誠實報告不確定性 |
註:平均動態便宜,因為彙整救得回短序列;動態的變異數與逐人的估計值昂貴,因為它們在人的維度與時點的維度上都需要訊息。要讓設計配合問題,不是反過來。
實務要點 • 實務上跑 DSEM:收斂、敏感度與報告
要預期 DSEM 很慢,而且要求你留意收斂 (convergence):把疊代次數一直加到尺度縮減因子穩定在接近一、而且軌跡圖混合良好為止,並且不要去讀一個沒有收斂的模型。跑審查者現在會期待的那些敏感度分析:以更長的延宕重新配適,確認延宕一期的結論站得住;在有去趨勢與沒有去趨勢兩種情況下各配適一次,說明動態不是趨勢造成的假象;並探測任何有分量的先驗 (prior)。要報告中心化的方式(潛在)、延宕結構、放進去的隨機效果、先驗與疊代次數、收斂診斷,以及間隔的處理,因為每一項都是一個會改變估計標的的決定。當設計對這個問題而言太單薄時,例如一份四十個人、每人三十個時點的日記研究撐不起一個豐富的隨機動態 DSEM,就把這件事說出來,退回資料撐得住的那個模型,也就是一個關於平均動態 (average dynamics) 的多層次 VAR,或一組報告得好的逐人 VAR,而不是硬配一個資料識別不了的模型。
25.5 選擇你的動態工具
本章的模型不是彼此的對手,而是一個分級的家族,而在它們之間的選擇由問題、資料,以及對這套做法的容忍度決定。圖 25.13 把這個決定畫成一張流程圖,而它的邏輯值得用散文說一遍。當關心的是一個被密集研究、序列又長的個體時,單人的 VAR 就是對的、也是足夠的工具,它按設計就是個殊取向 (idiographic) 的。當關心的是一個樣本,目標是平均的動態與它們的異質性、要估得快而且要以網絡 (network) 呈現時,多層次 VAR 是那匹主力。當問題要的是只有潛在架構才給得起的東西,也就是短序列上不偏的中心化、與個人平均數共變的動態、隨機的創新變異數、構念的潛在測量,或有原則的遺漏處理時,DSEM 就值得它的代價。當觀察之間的間隔變動大到「當成相等」會扭曲動態時,第 27 章的連續時間模型接手。而當動態的結構本身就是異質的,也就是不同的人擁有的是性質不同 (qualitatively different) 的系統、而不是同一組係數的不同數值時,第 28 章的群體搜尋 (group search) 方法處理的是這裡任何一個模型都處理不了的問題。表 25.6 以一張動態多層次分析的報告檢核表為本章收尾。
註:這些模型構成一個分級的家族。一個人加上長序列,用 VAR;一個樣本的平均動態,用多層次 VAR;潛在中心化、隨機動態、潛在測量或遺漏處理,用 DSEM;間隔嚴重不等,用連續時間(第 27 章);人與人的結構性質不同,用群體搜尋(第 28 章)。
寫出一份動態多層次分析,是把前幾章的報告紀律延伸到這些模型特有的決定上。報告應該說明配適的是哪一個模型,VAR、多層次 VAR 還是 DSEM,以及用了哪一種中心化,因為潛在中心化與樣本平均數中心化給出的偏誤不同。它應該給出估出來的動態與它們的心理學讀法,也就是把平均的轉移矩陣讀成慣性與外溢,把異質性讀成隨機效果變異數 (random-effect variance),並附上不確定性。對 DSEM 而言,它應該報告估計式 (estimator)、先驗、疊代 (iteration) 次數、收斂診斷與間隔的處理,並且描述跑過哪些敏感度分析。全篇都應該讓因果的語言與設計相稱,把交叉延宕報告成個體內的預測性關聯 (predictive association) 而不是因果效果 (causal effect);也應該承認逐人估計值的收縮,以及序列長度對「什麼識別得出來」的限制。一段示範的段落是這樣的:「本研究以 Mplus 對負向情緒與當下壓力配適了一個兩層次的 DSEM(120 人,每人最多 84 個時點),使用貝氏估計式、潛在的個人平均數中心化,以及隨機的自我迴歸與交叉延宕係數。由壓力到下一刻負向情緒的平均個體內交叉延宕為 0.24(95% 可信區間 (credible interval) [.., ..]);它在人與人之間變動(隨機效果標準差 ..),而且與平均壓力水準沒有明顯的共變。收斂情況良好(尺度縮減因子 \(<1.05\);軌跡圖混合良好),而延宕一期的結論在延宕二期的設定下仍然成立。交叉延宕被解讀為個體內的預測性關聯,不是因果效果。」
表 25.6 動態多層次模型的報告檢核表。
| 項目 | 要報告什麼 |
|---|---|
| 模型與中心化 | VAR/多層次 VAR/DSEM;樣本平均數中心化或潛在中心化 |
| 設計 | 人數、每人的時點數、間隔結構、遺漏情形 |
| 動態 | 平均的轉移矩陣(慣性、交叉延宕)與不確定性;心理學讀法 |
| 異質性 | 動態的隨機效果變異數;與個人平均數的共變 |
| 創新 | 同時結構;若有建模則含隨機的創新變異數 |
| 估計(DSEM) | 估計式、先驗、疊代次數、尺度縮減因子、軌跡圖檢查 |
| 間隔 | 間隔的處理(TINTERVAL 網格或連續時間模型) |
| 敏感度 | 延宕階數、去趨勢的各種版本、先驗的敏感度 |
| 解讀 | 交叉延宕是預測不是原因;逐人估計值有收縮 |
註:這張檢核表把第 23 章密集縱貫的報告要求,延伸到動態模型特有的中心化、隨機動態、估計與間隔決定上,而每一項都會改變「估的到底是什麼」。
本章摘要
向量自我迴歸以一個轉移矩陣描述一個人的多變量動態,它的對角線是慣性、非對角線是交叉延宕的傳遞,它的特徵值支配定態性與振盪,而它的脈衝反應追蹤一次衝擊如何傳播;至於 Granger 的內容,是預測性的、依賴時間間隔的,不是因果的。因為轉移矩陣因人而異,也因為一個人的序列把它估得不精確,多層次 VAR 把逐人的矩陣當成隨機效果,並還原出三個不同的物件,時間矩陣、同時矩陣與個體間矩陣;在 affect_ema 上,這三者重現了一個已知的多層次 VAR 真相,而時間矩陣對角線的慣性略低,正是樣本平均數偏誤的指紋。帶收縮的聯合估計勝過兩階段彙整,它把有雜訊的配適往母體拉,因而降低了逐人估計值的誤差。動態結構方程模型把每一個分數分解成一個潛在的個人平均數與一個潛在的個體內歷程,藉此移除了折磨短序列的樣本平均數偏誤,藉此完成了整座架構;它並且讓自我迴歸、交叉延宕與對數創新變異數都成為隨機的,成為帶有共變數的動態分配,回答得了誰的外溢強、誰的波動性大;它還容許一個潛在的測量層,修補測量誤差加在自我迴歸上的衰減。它的估計是貝氏的,它的生產標準是 Mplus,而它的收斂用第 17 章的診斷來讀。偏誤的地景,樣本平均數中心化、測量誤差、兩階段的膨脹與間隔粗化,是一組各有方向、也各有特定補救的錯誤;而在 VAR、多層次 VAR、DSEM,以及接下來的連續時間與群體搜尋模型之間的選擇,則跟著問題、資料,以及那套做法能不能被正當化而走。
本章重要名詞中英對照
| 中文 | English | 說明/首次出現處 |
|---|---|---|
| 向量自我迴歸 | vector autoregression (VAR) | 把單一序列的自我迴歸推廣到一組同時測量的變項;第 25.1 節 |
| 轉移矩陣 | transition matrix | 對角線為慣性、非對角線為交叉延宕的方陣;第 25.1 節 |
| 外溢 | spillover | 一個變項延宕一期對另一個變項的影響;第 25.1 節 |
| 特徵值 | eigenvalue | 落在單位圓內即為定態;複數則振盪;第 25.1 節 |
| 脈衝反應函數 | impulse-response function | 一單位衝擊在系統中隨時點傳播的軌跡;第 25.1 節 |
| Granger 預測 | Granger prediction | 由另一條序列的過去得到的預測增益;不是機制;第 25.1 節 |
| 時間矩陣 | temporal matrix | 固定效果的轉移矩陣,也就是平均的延宕動態;第 25.2 節 |
| 同時矩陣 | contemporaneous matrix | 個體內創新的偏相關結構;第 25.2 節 |
| 個體間矩陣 | between-person matrix | 各人平均數之間的共變數;第 25.2 節 |
| 收縮 | shrinkage | 把有雜訊的逐人估計值往母體拉(承第 13 章);第 25.2 節 |
| 潛在中心化 | latent centering | 以潛在的個人平均數而非樣本平均數作中心化;第 25.3 節 |
| 對數創新變異數 | log-innovation-variance | 讓波動性因人而異的隨機參數;第 25.3 節 |
| 尺度縮減因子 | scale-reduction factor | Mplus 對 \(\hat{R}\) 的稱呼,收斂診斷(承第 17 章);第 25.3 節 |
參考文獻
Asparouhov, T., Hamaker, E. L., & Muthén, B. (2018). Dynamic structural equation models. Structural Equation Modeling: A Multidisciplinary Journal, 25(3), 359–388. https://doi.org/10.1080/10705511.2017.1406803
Bringmann, L. F., Vissers, N., Wichers, M., Geschwind, N., Kuppens, P., Peeters, F., Borsboom, D., & Tuerlinckx, F. (2013). A network approach to psychopathology: New insights into clinical longitudinal data. PLOS ONE, 8(4), e60188. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0060188
Bulteel, K., Mestdagh, M., Tuerlinckx, F., & Ceulemans, E. (2018). VAR(1) based models do not always outpredict AR(1) models in typical psychological applications. Psychological Methods, 23(4), 740–756. https://doi.org/10.1037/met0000178
Bulteel, K., Tuerlinckx, F., Brose, A., & Ceulemans, E. (2016). Clustering vector autoregressive models: Capturing qualitative differences in within-person dynamics. Frontiers in Psychology, 7, 1540. https://doi.org/10.3389/fpsyg.2016.01540
Epskamp, S. (2020). Psychometric network models from time-series and panel data. Psychometrika, 85(1), 206–231. https://doi.org/10.1007/s11336-020-09697-3
Epskamp, S., Waldorp, L. J., Mõttus, R., & Borsboom, D. (2018). The Gaussian graphical model in cross-sectional and time-series data. Multivariate Behavioral Research, 53(4), 453–480. https://doi.org/10.1080/00273171.2018.1454823
Gates, K. M., & Molenaar, P. C. M. (2012). Group search algorithm recovers effective connectivity maps for individuals in homogeneous and heterogeneous samples. NeuroImage, 63(1), 310–319. https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2012.06.026
Hamaker, E. L. (2012). Why researchers should think “within-person”: A paradigmatic rationale. In M. R. Mehl & T. S. Conner (Eds.), Handbook of research methods for studying daily life (pp. 43–61). Guilford Press.
Hamaker, E. L., Asparouhov, T., Brose, A., Schmiedek, F., & Muthén, B. (2018). At the frontiers of modeling intensive longitudinal data: Dynamic structural equation models for the affective measurements from the COGITO study. Multivariate Behavioral Research, 53(6), 820–841. https://doi.org/10.1080/00273171.2018.1446819
Hamaker, E. L., Dolan, C. V., & Molenaar, P. C. M. (2005). Statistical modeling of the individual: Rationale and application of multivariate stationary time series analysis. Multivariate Behavioral Research, 40(2), 207–233. https://doi.org/10.1207/s15327906mbr4002_3
Hamaker, E. L., & Muthén, B. (2020). The fixed versus random effects debate and how it relates to centering in multilevel modeling. Psychological Methods, 25(3), 365–379. https://doi.org/10.1037/met0000239
Haslbeck, J. M. B., Bringmann, L. F., & Waldorp, L. J. (2021). A tutorial on estimating time-varying vector autoregressive models. Multivariate Behavioral Research, 56(1), 120–149. https://doi.org/10.1080/00273171.2020.1743630
Jongerling, J., Laurenceau, J.-P., & Hamaker, E. L. (2015). A multilevel AR(1) model: Allowing for inter-individual differences in trait-scores, inertia, and innovation variance. Multivariate Behavioral Research, 50(3), 334–349. https://doi.org/10.1080/00273171.2014.1003772
Krone, T., Albers, C. J., & Timmerman, M. E. (2017). A comparative simulation study of AR(1) estimators in short time series. Quality & Quantity, 51(1), 1–21. https://doi.org/10.1007/s11135-015-0290-1
Lüdtke, O., Marsh, H. W., Robitzsch, A., Trautwein, U., Asparouhov, T., & Muthén, B. (2008). The multilevel latent covariate model: A new, more reliable approach to group-level effects in contextual studies. Psychological Methods, 13(3), 203–229. https://doi.org/10.1037/a0012869
McNeish, D., & Hamaker, E. L. (2020). A primer on two-level dynamic structural equation models for intensive longitudinal data in Mplus. Psychological Methods, 25(5), 610–635. https://doi.org/10.1037/met0000250
Molenaar, P. C. M. (1985). A dynamic factor model for the analysis of multivariate time series. Psychometrika, 50(2), 181–202. https://doi.org/10.1007/BF02294246
Nickell, S. (1981). Biases in dynamic models with fixed effects. Econometrica, 49(6), 1417–1426. https://doi.org/10.2307/1911408
Schuurman, N. K., Ferrer, E., de Boer-Sonnenschein, M., & Hamaker, E. L. (2016). How to compare cross-lagged associations in a multilevel autoregressive model. Psychological Methods, 21(2), 206–221. https://doi.org/10.1037/met0000062
Schuurman, N. K., & Hamaker, E. L. (2019). Measurement error and person-specific reliability in multilevel autoregressive modeling. Psychological Methods, 24(1), 70–91. https://doi.org/10.1037/met0000188