src/t-test.q

   1 /* PSPP - computes sample statistics. -*-c-*-
   2
   3    Copyright (C) 1997-9, 2000 Free Software Foundation, Inc.
   4    Written by John Williams <johnr.williams@stonebow.otago.ac.nz>.
   5    Almost completly re-written by John Darrington 2004
   6
   7    This program is free software; you can redistribute it and/or
   8    modify it under the terms of the GNU General Public License as
   9    published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
  10    License, or (at your option) any later version.
  11
  12    This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  13    WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15    General Public License for more details.
  16
  17    You should have received a copy of the GNU General Public License
  18    along with this program; if not, write to the Free Software
  19    Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
  20    02111-1307, USA. */
  21
  22 #include <config.h>
  23 #include <gsl/gsl_cdf.h>
  24 #include "error.h"
  25 #include <stdio.h>
  26 #include <stdlib.h>
  27 #include <math.h>
  28 #include "alloc.h"
  29 #include "str.h"
  30 #include "case.h"
  31 #include "command.h"
  32 #include "dictionary.h"
  33 #include "lexer.h"
  34 #include "error.h"
  35 #include "magic.h"
  36 #include "misc.h"
  37 #include "tab.h"
  38 #include "som.h"
  39 #include "value-labels.h"
  40 #include "var.h"
  41 #include "vfm.h"
  42 #include "hash.h"
  43 #include "group_proc.h"
  44 #include "casefile.h"
  45 #include "levene.h"
  46 /* (headers) */
  47
  48 /* (specification)
  49    "T-TEST" (tts_):
  50      +groups=custom;
  51      testval=double;
  52      variables=varlist("PV_NO_SCRATCH | PV_NUMERIC");
  53      pairs=custom;
  54      +missing=miss:!analysis/listwise,
  55              incl:include/!exclude;
  56      format=fmt:!labels/nolabels;
  57      criteria=:cin(d:criteria,"%s > 0. && %s < 1.").
  58 */
  59 /* (declarations) */
  60 /* (functions) */
  61
  62
  63
  64
  65 /* Function to use for testing for missing values */
  66 static is_missing_func value_is_missing;
  67
  68 /* Variable for the GROUPS subcommand, if given. */
  69 static struct variable *indep_var;
  70
  71 enum comparison
  72   {
  73     CMP_LE = -2,
  74     CMP_EQ = 0,
  75   };
  76
  77 struct group_properties
  78 {
  79   /* The comparison criterion */
  80   enum comparison criterion;
  81
  82   /* The width of the independent variable */
  83   int indep_width ;
  84
  85   union {
  86     /* The value of the independent variable at which groups are determined to
  87        belong to one group or the other */
  88     double critical_value;
  89
  90
  91     /* The values of the independent variable for each group */
  92     union value g_value[2];
  93   } v ;
  94
  95 };
  96
  97
  98 static struct group_properties gp ;
  99
 100
 101
 102 /* PAIRS: Number of pairs to be compared ; each pair. */
 103 static int n_pairs = 0 ;
 104 struct pair
 105 {
 106   /* The variables comprising the pair */
 107   struct variable *v[2];
 108
 109   /* The number of valid variable pairs */
 110   double n;
 111
 112   /* The sum of the members */
 113   double sum[2];
 114
 115   /* sum of squares of the members */
 116   double ssq[2];
 117
 118   /* Std deviation of the members */
 119   double std_dev[2];
 120
 121
 122   /* Sample Std deviation of the members */
 123   double s_std_dev[2];
 124
 125   /* The means of the members */
 126   double mean[2];
 127
 128   /* The correlation coefficient between the variables */
 129   double correlation;
 130
 131   /* The sum of the differences */
 132   double sum_of_diffs;
 133
 134   /* The sum of the products */
 135   double sum_of_prod;
 136
 137   /* The mean of the differences */
 138   double mean_diff;
 139
 140   /* The sum of the squares of the differences */
 141   double ssq_diffs;
 142
 143   /* The std deviation of the differences */
 144   double std_dev_diff;
 145 };
 146
 147 static struct pair *pairs=0;
 148
 149 static int parse_value (union value * v, int type) ;
 150
 151 /* Structures and Functions for the Statistics Summary Box */
 152 struct ssbox;
 153 typedef void populate_ssbox_func(struct ssbox *ssb,
 154                                             struct cmd_t_test *cmd);
 155 typedef void finalize_ssbox_func(struct ssbox *ssb);
 156
 157 struct ssbox
 158 {
 159   struct tab_table *t;
 160
 161   populate_ssbox_func *populate;
 162   finalize_ssbox_func *finalize;
 163
 164 };
 165
 166 /* Create a ssbox */
 167 void ssbox_create(struct ssbox *ssb,   struct cmd_t_test *cmd, int mode);
 168
 169 /* Populate a ssbox according to cmd */
 170 void ssbox_populate(struct ssbox *ssb, struct cmd_t_test *cmd);
 171
 172 /* Submit and destroy a ssbox */
 173 void ssbox_finalize(struct ssbox *ssb);
 174
 175 /* A function to create, populate and submit the Paired Samples Correlation
 176    box */
 177 void pscbox(void);
 178
 179
 180 /* Structures and Functions for the Test Results Box */
 181 struct trbox;
 182
 183 typedef void populate_trbox_func(struct trbox *trb,
 184                                  struct cmd_t_test *cmd);
 185 typedef void finalize_trbox_func(struct trbox *trb);
 186
 187 struct trbox {
 188   struct tab_table *t;
 189   populate_trbox_func *populate;
 190   finalize_trbox_func *finalize;
 191 };
 192
 193 /* Create a trbox */
 194 void trbox_create(struct trbox *trb,   struct cmd_t_test *cmd, int mode);
 195
 196 /* Populate a ssbox according to cmd */
 197 void trbox_populate(struct trbox *trb, struct cmd_t_test *cmd);
 198
 199 /* Submit and destroy a ssbox */
 200 void trbox_finalize(struct trbox *trb);
 201
 202 /* Which mode was T-TEST invoked */
 203 enum {
 204   T_1_SAMPLE = 0 ,
 205   T_IND_SAMPLES,
 206   T_PAIRED
 207 };
 208
 209
 210 static int common_calc (const struct ccase *, void *);
 211 static void common_precalc (struct cmd_t_test *);
 212 static void common_postcalc (struct cmd_t_test *);
 213
 214 static int one_sample_calc (const struct ccase *, void *);
 215 static void one_sample_precalc (struct cmd_t_test *);
 216 static void one_sample_postcalc (struct cmd_t_test *);
 217
 218 static int  paired_calc (const struct ccase *, void *);
 219 static void paired_precalc (struct cmd_t_test *);
 220 static void paired_postcalc (struct cmd_t_test *);
 221
 222 static void group_precalc (struct cmd_t_test *);
 223 static int  group_calc (const struct ccase *, struct cmd_t_test *);
 224 static void group_postcalc (struct cmd_t_test *);
 225
 226
 227 static int compare_var_name (const void *a_, const void *b_, void *v_ UNUSED);
 228 static unsigned hash_var_name (const void *a_, void *v_ UNUSED);
 229
 230 static void calculate(const struct casefile *cf, void *_mode);
 231
 232 static  int mode;
 233
 234 static struct cmd_t_test cmd;
 235
 236 static int bad_weight_warn;
 237
 238
 239 static int compare_group_binary(const struct group_statistics *a,
 240                                 const struct group_statistics *b,
 241                                 struct group_properties *p);
 242
 243
 244 static unsigned  hash_group_binary(const struct group_statistics *g,
 245                                    struct group_properties *p);
 246
 247
 248
 249 int
 250 cmd_t_test(void)
 251 {
 252
 253   if ( !parse_t_test(&cmd) )
 254     return CMD_FAILURE;
 255
 256   if (! cmd.sbc_criteria)
 257     cmd.criteria=0.95;
 258
 259   {
 260     int m=0;
 261     if (cmd.sbc_testval) ++m;
 262     if (cmd.sbc_groups) ++m;
 263     if (cmd.sbc_pairs) ++m;
 264
 265     if ( m != 1)
 266       {
 267         msg(SE,
 268             _("TESTVAL, GROUPS and PAIRS subcommands are mutually exclusive.")
 269             );
 270         return CMD_FAILURE;
 271       }
 272   }
 273
 274   if (cmd.sbc_testval)
 275     mode=T_1_SAMPLE;
 276   else if (cmd.sbc_groups)
 277     mode=T_IND_SAMPLES;
 278   else
 279     mode=T_PAIRED;
 280
 281   if ( mode == T_PAIRED)
 282     {
 283       if (cmd.sbc_variables)
 284         {
 285           msg(SE, _("VARIABLES subcommand is not appropriate with PAIRS"));
 286           return CMD_FAILURE;
 287         }
 288       else
 289         {
 290           /* Iterate through the pairs and put each variable that is a
 291              member of a pair into cmd.v_variables */
 292
 293           int i;
 294           struct hsh_iterator hi;
 295           struct hsh_table *hash;
 296           struct variable *v;
 297
 298           hash=hsh_create(n_pairs,compare_var_name,hash_var_name,0,0);
 299
 300           for (i=0; i < n_pairs; ++i)
 301             {
 302               hsh_insert(hash,pairs[i].v[0]);
 303               hsh_insert(hash,pairs[i].v[1]);
 304             }
 305
 306           assert(cmd.n_variables == 0);
 307           cmd.n_variables = hsh_count(hash);
 308
 309           cmd.v_variables = xrealloc(cmd.v_variables,
 310                                      sizeof(struct variable) * cmd.n_variables);
 311           /* Iterate through the hash */
 312           for (i=0,v = (struct variable *) hsh_first(hash,&hi);
 313                v != 0;
 314                v=hsh_next(hash,&hi) )
 315             cmd.v_variables[i++]=v;
 316
 317           hsh_destroy(hash);
 318         }
 319     }
 320   else if ( !cmd.sbc_variables)
 321     {
 322       msg(SE, _("One or more VARIABLES must be specified."));
 323       return CMD_FAILURE;
 324     }
 325
 326
 327   /* If /MISSING=INCLUDE is set, then user missing values are ignored */
 328   if (cmd.incl == TTS_INCLUDE )
 329     value_is_missing = is_system_missing;
 330   else
 331     value_is_missing = is_missing;
 332
 333   bad_weight_warn = 1;
 334
 335   multipass_procedure_with_splits (calculate, &cmd);
 336
 337   n_pairs=0;
 338   free(pairs);
 339   pairs=0;
 340
 341   if ( mode == T_IND_SAMPLES)
 342     {
 343       int v;
 344       /* Destroy any group statistics we created */
 345       for (v = 0 ; v < cmd.n_variables ; ++v )
 346         {
 347           struct group_proc *grpp = group_proc_get (cmd.v_variables[v]);
 348           free(grpp->group_hash);
 349         }
 350     }
 351
 352   return CMD_SUCCESS;
 353 }
 354
 355 static int
 356 tts_custom_groups (struct cmd_t_test *cmd UNUSED)
 357 {
 358   int n_group_values=0;
 359
 360   lex_match('=');
 361
 362   if (token != T_ALL &&
 363       (token != T_ID || dict_lookup_var (default_dict, tokid) == NULL)
 364      )
 365   {
 366     msg(SE,_("`%s' is not a variable name"),tokid);
 367     return 0;
 368   }
 369
 370   indep_var = parse_variable ();
 371   if (!indep_var)
 372     {
 373       lex_error ("expecting variable name in GROUPS subcommand");
 374       return 0;
 375     }
 376
 377   if (indep_var->type == T_STRING && indep_var->width > MAX_SHORT_STRING)
 378     {
 379       msg (SE, _("Long string variable %s is not valid here."),
 380            indep_var->name);
 381       return 0;
 382     }
 383
 384   if (!lex_match ('('))
 385     {
 386       if (indep_var->type == NUMERIC)
 387         {
 388           gp.v.g_value[0].f = 1;
 389           gp.v.g_value[1].f = 2;
 390
 391           gp.criterion = CMP_EQ;
 392
 393           n_group_values = 2;
 394
 395           return 1;
 396         }
 397       else
 398         {
 399           msg (SE, _("When applying GROUPS to a string variable, at "
 400                      "least one value must be specified."));
 401           return 0;
 402         }
 403     }
 404
 405   if (!parse_value (&gp.v.g_value[0],indep_var->type))
 406       return 0;
 407
 408   lex_match (',');
 409   if (lex_match (')'))
 410     {
 411       gp.criterion = CMP_LE;
 412       gp.v.critical_value = gp.v.g_value[0].f;
 413
 414       n_group_values = 1;
 415       return 1;
 416     }
 417
 418   if (!parse_value (&gp.v.g_value[1],indep_var->type))
 419     return 0;
 420
 421   n_group_values = 2;
 422   if (!lex_force_match (')'))
 423     return 0;
 424
 425   if ( n_group_values == 2 )
 426     gp.criterion = CMP_EQ ;
 427   else
 428     gp.criterion = CMP_LE ;
 429
 430
 431   return 1;
 432 }
 433
 434
 435 static int
 436 tts_custom_pairs (struct cmd_t_test *cmd UNUSED)
 437 {
 438   struct variable **vars;
 439   int n_vars;
 440   int n_pairs_local;
 441
 442   int n_before_WITH ;
 443   int n_after_WITH = -1;
 444   int paired ; /* Was the PAIRED keyword given ? */
 445
 446   lex_match('=');
 447
 448   if ((token != T_ID || dict_lookup_var (default_dict, tokid) == NULL)
 449       && token != T_ALL)
 450     {
 451       msg(SE,_("`%s' is not a variable name"),tokid);
 452       return 0;
 453     }
 454
 455   n_vars=0;
 456   if (!parse_variables (default_dict, &vars, &n_vars,
 457                         PV_DUPLICATE | PV_NUMERIC | PV_NO_SCRATCH))
 458     {
 459       free (vars);
 460       return 0;
 461     }
 462   assert (n_vars);
 463
 464   n_before_WITH=0;
 465   if (lex_match (T_WITH))
 466     {
 467       n_before_WITH = n_vars;
 468       if (!parse_variables (default_dict, &vars, &n_vars,
 469                             PV_DUPLICATE | PV_APPEND
 470                             | PV_NUMERIC | PV_NO_SCRATCH))
 471         {
 472           free (vars);
 473           return 0;
 474         }
 475       n_after_WITH = n_vars - n_before_WITH;
 476     }
 477
 478   paired = (lex_match ('(') && lex_match_id ("PAIRED") && lex_match (')'));
 479
 480   /* Determine the number of pairs needed */
 481   if (paired)
 482     {
 483       if (n_before_WITH != n_after_WITH)
 484         {
 485           free (vars);
 486           msg (SE, _("PAIRED was specified but the number of variables "
 487                      "preceding WITH (%d) did not match the number "
 488                      "following (%d)."),
 489                n_before_WITH, n_after_WITH );
 490           return 0;
 491         }
 492       n_pairs_local=n_before_WITH;
 493     }
 494   else if (n_before_WITH > 0) /* WITH keyword given, but not PAIRED keyword */
 495     {
 496       n_pairs_local=n_before_WITH * n_after_WITH ;
 497     }
 498   else /* Neither WITH nor PAIRED keyword given */
 499     {
 500       if (n_vars < 2)
 501         {
 502           free (vars);
 503           msg (SE, _("At least two variables must be specified "
 504                      "on PAIRS."));
 505           return 0;
 506         }
 507
 508       /* how many ways can you pick 2 from n_vars ? */
 509       n_pairs_local = n_vars * (n_vars -1 ) /2 ;
 510     }
 511
 512
 513   /* Allocate storage for the pairs */
 514   pairs = xrealloc(pairs, sizeof(struct pair) * (n_pairs + n_pairs_local) );
 515
 516   /* Populate the pairs with the appropriate variables */
 517   if ( paired )
 518     {
 519       int i;
 520
 521       assert(n_pairs_local == n_vars/2);
 522       for (i = 0; i < n_pairs_local ; ++i)
 523         {
 524           pairs[i].v[n_pairs+0] = vars[i];
 525           pairs[i].v[n_pairs+1] = vars[i+n_pairs_local];
 526         }
 527     }
 528   else if (n_before_WITH > 0) /* WITH keyword given, but not PAIRED keyword */
 529     {
 530       int i,j;
 531       int p=n_pairs;
 532
 533       for(i=0 ; i < n_before_WITH ; ++i )
 534         {
 535           for(j=0 ; j < n_after_WITH ; ++j)
 536             {
 537               pairs[p].v[0] = vars[i];
 538               pairs[p].v[1] = vars[j+n_before_WITH];
 539               ++p;
 540             }
 541         }
 542     }
 543   else /* Neither WITH nor PAIRED given */
 544     {
 545       int i,j;
 546       int p=n_pairs;
 547
 548       for(i=0 ; i < n_vars ; ++i )
 549         {
 550           for(j=i+1 ; j < n_vars ; ++j)
 551             {
 552               pairs[p].v[0] = vars[i];
 553               pairs[p].v[1] = vars[j];
 554               ++p;
 555             }
 556         }
 557     }
 558
 559   n_pairs+=n_pairs_local;
 560
 561   free (vars);
 562   return 1;
 563 }
 564
 565 /* Parses the current token (numeric or string, depending on type)
 566     value v and returns success. */
 567 static int
 568 parse_value (union value * v, int type )
 569 {
 570   if (type == NUMERIC)
 571     {
 572       if (!lex_force_num ())
 573         return 0;
 574       v->f = tokval;
 575     }
 576   else
 577     {
 578       if (!lex_force_string ())
 579         return 0;
 580       strncpy (v->s, ds_c_str (&tokstr), ds_length (&tokstr));
 581     }
 582
 583   lex_get ();
 584
 585   return 1;
 586 }
 587
 588
 589 /* Implementation of the SSBOX object */
 590
 591 void ssbox_base_init(struct ssbox *this, int cols,int rows);
 592
 593 void ssbox_base_finalize(struct ssbox *ssb);
 594
 595 void ssbox_one_sample_init(struct ssbox *this,
 596                            struct cmd_t_test *cmd );
 597
 598 void ssbox_independent_samples_init(struct ssbox *this,
 599                                     struct cmd_t_test *cmd);
 600
 601 void ssbox_paired_init(struct ssbox *this,
 602                            struct cmd_t_test *cmd);
 603
 604
 605 /* Factory to create an ssbox */
 606 void
 607 ssbox_create(struct ssbox *ssb, struct cmd_t_test *cmd, int mode)
 608 {
 609     switch (mode)
 610       {
 611       case T_1_SAMPLE:
 612         ssbox_one_sample_init(ssb,cmd);
 613         break;
 614       case T_IND_SAMPLES:
 615         ssbox_independent_samples_init(ssb,cmd);
 616         break;
 617       case T_PAIRED:
 618         ssbox_paired_init(ssb,cmd);
 619         break;
 620       default:
 621         assert(0);
 622       }
 623 }
 624
 625
 626
 627 /* Despatcher for the populate method */
 628 void
 629 ssbox_populate(struct ssbox *ssb,struct cmd_t_test *cmd)
 630 {
 631   ssb->populate(ssb,cmd);
 632 }
 633
 634
 635 /* Despatcher for finalize */
 636 void
 637 ssbox_finalize(struct ssbox *ssb)
 638 {
 639   ssb->finalize(ssb);
 640 }
 641
 642
 643 /* Submit the box and clear up */
 644 void
 645 ssbox_base_finalize(struct ssbox *ssb)
 646 {
 647   tab_submit(ssb->t);
 648 }
 649
 650
 651
 652 /* Initialize a ssbox struct */
 653 void
 654 ssbox_base_init(struct ssbox *this, int cols,int rows)
 655 {
 656   this->finalize = ssbox_base_finalize;
 657   this->t = tab_create (cols, rows, 0);
 658
 659   tab_columns (this->t, SOM_COL_DOWN, 1);
 660   tab_headers (this->t,0,0,1,0);
 661   tab_box (this->t, TAL_2, TAL_2, TAL_0, TAL_1, 0, 0, cols -1, rows -1 );
 662   tab_hline(this->t, TAL_2,0,cols-1,1);
 663   tab_dim (this->t, tab_natural_dimensions);
 664 }
 665
 666 void  ssbox_one_sample_populate(struct ssbox *ssb,
 667                               struct cmd_t_test *cmd);
 668
 669 /* Initialize the one_sample ssbox */
 670 void
 671 ssbox_one_sample_init(struct ssbox *this,
 672                            struct cmd_t_test *cmd )
 673 {
 674   const int hsize=5;
 675   const int vsize=cmd->n_variables+1;
 676
 677   this->populate = ssbox_one_sample_populate;
 678
 679   ssbox_base_init(this, hsize,vsize);
 680   tab_title (this->t, 0, _("One-Sample Statistics"));
 681   tab_vline(this->t, TAL_2, 1,0,vsize - 1);
 682   tab_text (this->t, 1, 0, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("N"));
 683   tab_text (this->t, 2, 0, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("Mean"));
 684   tab_text (this->t, 3, 0, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("Std. Deviation"));
 685   tab_text (this->t, 4, 0, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("SE. Mean"));
 686 }
 687
 688 void ssbox_independent_samples_populate(struct ssbox *ssb,
 689                                         struct cmd_t_test *cmd);
 690
 691 /* Initialize the independent samples ssbox */
 692 void
 693 ssbox_independent_samples_init(struct ssbox *this,
 694         struct cmd_t_test *cmd)
 695 {
 696   int hsize=6;
 697   int vsize = cmd->n_variables*2 +1;
 698
 699   this->populate = ssbox_independent_samples_populate;
 700
 701   ssbox_base_init(this, hsize,vsize);
 702   tab_title (this->t, 0, _("Group Statistics"));
 703   tab_vline(this->t,0,1,0,vsize - 1);
 704   tab_text (this->t, 1, 0, TAB_CENTER | TAT_TITLE, indep_var->name);
 705   tab_text (this->t, 2, 0, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("N"));
 706   tab_text (this->t, 3, 0, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("Mean"));
 707   tab_text (this->t, 4, 0, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("Std. Deviation"));
 708   tab_text (this->t, 5, 0, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("SE. Mean"));
 709 }
 710
 711
 712 /* Populate the ssbox for independent samples */
 713 void
 714 ssbox_independent_samples_populate(struct ssbox *ssb,
 715                               struct cmd_t_test *cmd)
 716 {
 717   int i;
 718
 719   char *val_lab0=0;
 720   char *val_lab1=0;
 721   double indep_value[2];
 722
 723   char prefix[2][3]={"",""};
 724
 725   if ( indep_var->type == NUMERIC )
 726     {
 727       val_lab0 = val_labs_find( indep_var->val_labs,gp.v.g_value[0]);
 728       val_lab1 = val_labs_find( indep_var->val_labs,gp.v.g_value[1]);
 729     }
 730   else
 731     {
 732       val_lab0 = gp.v.g_value[0].s;
 733       val_lab1 = gp.v.g_value[1].s;
 734     }
 735
 736   if (gp.criterion == CMP_LE )
 737     {
 738       strcpy(prefix[0],"< ");
 739       strcpy(prefix[1],">=");
 740       indep_value[0] = gp.v.critical_value;
 741       indep_value[1] = gp.v.critical_value;
 742     }
 743   else
 744     {
 745       indep_value[0] = gp.v.g_value[0].f;
 746       indep_value[1] = gp.v.g_value[1].f;
 747     }
 748
 749   assert(ssb->t);
 750
 751   for (i=0; i < cmd->n_variables; ++i)
 752     {
 753       struct variable *var = cmd->v_variables[i];
 754       struct hsh_table *grp_hash = group_proc_get (var)->group_hash;
 755       int count=0;
 756
 757       tab_text (ssb->t, 0, i*2+1, TAB_LEFT, cmd->v_variables[i]->name);
 758
 759       if (val_lab0)
 760         tab_text (ssb->t, 1, i*2+1, TAB_LEFT | TAT_PRINTF,
 761                   "%s%s", prefix[0], val_lab0);
 762       else
 763           tab_text (ssb->t, 1, i*2+1, TAB_LEFT | TAT_PRINTF,
 764                     "%s%g", prefix[0], indep_value[0]);
 765
 766
 767       if (val_lab1)
 768         tab_text (ssb->t, 1, i*2+1+1, TAB_LEFT | TAT_PRINTF,
 769                   "%s%s", prefix[1], val_lab1);
 770       else
 771           tab_text (ssb->t, 1, i*2+1+1, TAB_LEFT | TAT_PRINTF,
 772                     "%s%g", prefix[1], indep_value[1]);
 773
 774
 775       /* Fill in the group statistics */
 776       for ( count = 0 ; count < 2 ; ++count )
 777         {
 778           union value search_val;
 779
 780           struct group_statistics *gs;
 781
 782           if ( gp.criterion == CMP_LE )
 783             {
 784               if ( count == 0 )
 785                 {
 786                   /*  less than ( < )  case */
 787                   search_val.f = gp.v.critical_value - 1.0;
 788                 }
 789               else
 790                 {
 791                   /* >= case  */
 792                   search_val.f = gp.v.critical_value + 1.0;
 793                 }
 794             }
 795           else
 796             {
 797               search_val = gp.v.g_value[count];
 798             }
 799
 800           gs = hsh_find(grp_hash, (void *) &search_val);
 801           assert(gs);
 802
 803           tab_float(ssb->t, 2 ,i*2+count+1, TAB_RIGHT, gs->n, 2, 0);
 804           tab_float(ssb->t, 3 ,i*2+count+1, TAB_RIGHT, gs->mean, 8, 2);
 805           tab_float(ssb->t, 4 ,i*2+count+1, TAB_RIGHT, gs->std_dev, 8, 3);
 806           tab_float(ssb->t, 5 ,i*2+count+1, TAB_RIGHT, gs->se_mean, 8, 3);
 807         }
 808     }
 809 }
 810
 811
 812 void ssbox_paired_populate(struct ssbox *ssb,
 813                            struct cmd_t_test *cmd);
 814
 815 /* Initialize the paired values ssbox */
 816 void
 817 ssbox_paired_init(struct ssbox *this, struct cmd_t_test *cmd UNUSED)
 818 {
 819   int hsize=6;
 820
 821   int vsize = n_pairs*2+1;
 822
 823   this->populate = ssbox_paired_populate;
 824
 825   ssbox_base_init(this, hsize,vsize);
 826   tab_title (this->t, 0, _("Paired Sample Statistics"));
 827   tab_vline(this->t,TAL_0,1,0,vsize-1);
 828   tab_vline(this->t,TAL_2,2,0,vsize-1);
 829   tab_text (this->t, 2, 0, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("Mean"));
 830   tab_text (this->t, 3, 0, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("N"));
 831   tab_text (this->t, 4, 0, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("Std. Deviation"));
 832   tab_text (this->t, 5, 0, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("SE. Mean"));
 833 }
 834
 835
 836 /* Populate the ssbox for paired values */
 837 void
 838 ssbox_paired_populate(struct ssbox *ssb,struct cmd_t_test *cmd UNUSED)
 839 {
 840   int i;
 841
 842   assert(ssb->t);
 843
 844   for (i=0; i < n_pairs; ++i)
 845     {
 846       int j;
 847
 848       tab_text (ssb->t, 0, i*2+1, TAB_LEFT | TAT_PRINTF , _("Pair %d"),i);
 849
 850       for (j=0 ; j < 2 ; ++j)
 851         {
 852           struct group_statistics *gs;
 853
 854           gs = &group_proc_get (pairs[i].v[j])->ugs;
 855
 856           /* Titles */
 857
 858           tab_text (ssb->t, 1, i*2+j+1, TAB_LEFT, pairs[i].v[j]->name);
 859
 860           /* Values */
 861           tab_float (ssb->t,2, i*2+j+1, TAB_RIGHT, pairs[i].mean[j], 8, 2);
 862           tab_float (ssb->t,3, i*2+j+1, TAB_RIGHT, pairs[i].n, 2, 0);
 863           tab_float (ssb->t,4, i*2+j+1, TAB_RIGHT, pairs[i].std_dev[j], 8, 3);
 864           tab_float (ssb->t,5, i*2+j+1, TAB_RIGHT, pairs[i].std_dev[j]/sqrt(pairs[i].n), 8, 3);
 865
 866         }
 867     }
 868 }
 869
 870 /* Populate the one sample ssbox */
 871 void
 872 ssbox_one_sample_populate(struct ssbox *ssb, struct cmd_t_test *cmd)
 873 {
 874   int i;
 875
 876   assert(ssb->t);
 877
 878   for (i=0; i < cmd->n_variables; ++i)
 879     {
 880       struct group_statistics *gs = &group_proc_get (cmd->v_variables[i])->ugs;
 881
 882       tab_text (ssb->t, 0, i+1, TAB_LEFT, cmd->v_variables[i]->name);
 883       tab_float (ssb->t,1, i+1, TAB_RIGHT, gs->n, 2, 0);
 884       tab_float (ssb->t,2, i+1, TAB_RIGHT, gs->mean, 8, 2);
 885       tab_float (ssb->t,3, i+1, TAB_RIGHT, gs->std_dev, 8, 2);
 886       tab_float (ssb->t,4, i+1, TAB_RIGHT, gs->se_mean, 8, 3);
 887     }
 888
 889 }
 890
 891
 892
 893 /* Implementation of the Test Results box struct */
 894
 895 void trbox_base_init(struct trbox *self,int n_vars, int cols);
 896 void trbox_base_finalize(struct trbox *trb);
 897
 898 void trbox_independent_samples_init(struct trbox *trb,
 899                                     struct cmd_t_test *cmd );
 900
 901 void trbox_independent_samples_populate(struct trbox *trb,
 902                                         struct cmd_t_test *cmd);
 903
 904 void trbox_one_sample_init(struct trbox *self,
 905                       struct cmd_t_test *cmd );
 906
 907 void trbox_one_sample_populate(struct trbox *trb,
 908                                struct cmd_t_test *cmd);
 909
 910 void trbox_paired_init(struct trbox *self,
 911                        struct cmd_t_test *cmd );
 912
 913 void trbox_paired_populate(struct trbox *trb,
 914                       struct cmd_t_test *cmd);
 915
 916
 917
 918 /* Create a trbox according to mode*/
 919 void
 920 trbox_create(struct trbox *trb,
 921              struct cmd_t_test *cmd, int mode)
 922 {
 923     switch (mode)
 924       {
 925       case T_1_SAMPLE:
 926         trbox_one_sample_init(trb,cmd);
 927         break;
 928       case T_IND_SAMPLES:
 929         trbox_independent_samples_init(trb,cmd);
 930         break;
 931       case T_PAIRED:
 932         trbox_paired_init(trb,cmd);
 933         break;
 934       default:
 935         assert(0);
 936       }
 937 }
 938
 939 /* Populate a trbox according to cmd */
 940 void
 941 trbox_populate(struct trbox *trb, struct cmd_t_test *cmd)
 942 {
 943   trb->populate(trb,cmd);
 944 }
 945
 946 /* Submit and destroy a trbox */
 947 void
 948 trbox_finalize(struct trbox *trb)
 949 {
 950   trb->finalize(trb);
 951 }
 952
 953 /* Initialize the independent samples trbox */
 954 void
 955 trbox_independent_samples_init(struct trbox *self,
 956                            struct cmd_t_test *cmd UNUSED)
 957 {
 958   const int hsize=11;
 959   const int vsize=cmd->n_variables*2+3;
 960
 961   assert(self);
 962   self->populate = trbox_independent_samples_populate;
 963
 964   trbox_base_init(self,cmd->n_variables*2,hsize);
 965   tab_title(self->t,0,_("Independent Samples Test"));
 966   tab_hline(self->t,TAL_1,2,hsize-1,1);
 967   tab_vline(self->t,TAL_2,2,0,vsize-1);
 968   tab_vline(self->t,TAL_1,4,0,vsize-1);
 969   tab_box(self->t,-1,-1,-1,TAL_1, 2,1,hsize-2,vsize-1);
 970   tab_hline(self->t,TAL_1, hsize-2,hsize-1,2);
 971   tab_box(self->t,-1,-1,-1,TAL_1, hsize-2,2,hsize-1,vsize-1);
 972   tab_joint_text(self->t, 2, 0, 3, 0,
 973                  TAB_CENTER,_("Levene's Test for Equality of Variances"));
 974   tab_joint_text(self->t, 4,0,hsize-1,0,
 975                  TAB_CENTER,_("t-test for Equality of Means"));
 976
 977   tab_text(self->t,2,2, TAB_CENTER | TAT_TITLE,_("F"));
 978   tab_text(self->t,3,2, TAB_CENTER | TAT_TITLE,_("Sig."));
 979   tab_text(self->t,4,2, TAB_CENTER | TAT_TITLE,_("t"));
 980   tab_text(self->t,5,2, TAB_CENTER | TAT_TITLE,_("df"));
 981   tab_text(self->t,6,2, TAB_CENTER | TAT_TITLE,_("Sig. (2-tailed)"));
 982   tab_text(self->t,7,2, TAB_CENTER | TAT_TITLE,_("Mean Difference"));
 983   tab_text(self->t,8,2, TAB_CENTER | TAT_TITLE,_("Std. Error Difference"));
 984   tab_text(self->t,9,2, TAB_CENTER | TAT_TITLE,_("Lower"));
 985   tab_text(self->t,10,2, TAB_CENTER | TAT_TITLE,_("Upper"));
 986
 987   tab_joint_text(self->t, 9, 1, 10, 1, TAB_CENTER | TAT_PRINTF,
 988                  _("%g%% Confidence Interval of the Difference"),
 989                  cmd->criteria*100.0);
 990
 991 }
 992
 993 /* Populate the independent samples trbox */
 994 void
 995 trbox_independent_samples_populate(struct trbox *self,
 996                                    struct cmd_t_test *cmd )
 997 {
 998   int i;
 999
1000   assert(self);
1001   for (i=0; i < cmd->n_variables; ++i)
1002     {
1003       double p,q;
1004
1005       double t;
1006       double df;
1007
1008       double df1, df2;
1009
1010       double pooled_variance;
1011       double std_err_diff;
1012       double mean_diff;
1013
1014       struct variable *var = cmd->v_variables[i];
1015       struct group_proc *grp_data = group_proc_get (var);
1016
1017       struct hsh_table *grp_hash = grp_data->group_hash;
1018
1019       struct group_statistics *gs0 ;
1020       struct group_statistics *gs1 ;
1021
1022       union value search_val;
1023
1024       if ( gp.criterion == CMP_LE )
1025         search_val.f = gp.v.critical_value - 1.0;
1026       else
1027         search_val = gp.v.g_value[0];
1028
1029       gs0 = hsh_find(grp_hash, (void *) &search_val);
1030       assert(gs0);
1031
1032       if ( gp.criterion == CMP_LE )
1033         search_val.f = gp.v.critical_value + 1.0;
1034       else
1035         search_val = gp.v.g_value[1];
1036
1037       gs1 = hsh_find(grp_hash, (void *) &search_val);
1038       assert(gs1);
1039
1040
1041       tab_text (self->t, 0, i*2+3, TAB_LEFT, cmd->v_variables[i]->name);
1042
1043       tab_text (self->t, 1, i*2+3, TAB_LEFT, _("Equal variances assumed"));
1044
1045
1046       tab_float(self->t, 2, i*2+3, TAB_CENTER, grp_data->levene, 8,3);
1047
1048       /* Now work out the significance of the Levene test */
1049       df1 = 1; df2 = grp_data->ugs.n - 2;
1050       q = gsl_cdf_fdist_Q(grp_data->levene, df1, df2);
1051
1052       tab_float(self->t, 3, i*2+3, TAB_CENTER, q, 8,3 );
1053
1054       df = gs0->n + gs1->n - 2.0 ;
1055       tab_float (self->t, 5, i*2+3, TAB_RIGHT, df, 2, 0);
1056
1057       pooled_variance = ( (gs0->n )*pow2(gs0->s_std_dev)
1058                           +
1059                           (gs1->n )*pow2(gs1->s_std_dev)
1060                         ) / df  ;
1061
1062       t = (gs0->mean - gs1->mean) / sqrt(pooled_variance) ;
1063       t /= sqrt((gs0->n + gs1->n)/(gs0->n*gs1->n));
1064
1065       tab_float (self->t, 4, i*2+3, TAB_RIGHT, t, 8, 3);
1066
1067       p = gsl_cdf_tdist_P(t, df);
1068       q = gsl_cdf_tdist_Q(t, df);
1069
1070       tab_float(self->t, 6, i*2+3, TAB_RIGHT, 2.0*(t>0?q:p) , 8, 3);
1071
1072       mean_diff = gs0->mean - gs1->mean;
1073       tab_float(self->t, 7, i*2+3, TAB_RIGHT, mean_diff, 8, 3);
1074
1075
1076       std_err_diff = sqrt( pow2(gs0->se_mean) + pow2(gs1->se_mean));
1077       tab_float(self->t, 8, i*2+3, TAB_RIGHT, std_err_diff, 8, 3);
1078
1079
1080       /* Now work out the confidence interval */
1081       q = (1 - cmd->criteria)/2.0;  /* 2-tailed test */
1082
1083       t = gsl_cdf_tdist_Qinv(q,df);
1084       tab_float(self->t, 9, i*2+3, TAB_RIGHT,
1085                 mean_diff - t * std_err_diff, 8, 3);
1086
1087       tab_float(self->t, 10, i*2+3, TAB_RIGHT,
1088                 mean_diff + t * std_err_diff, 8, 3);
1089
1090
1091       {
1092         double se2;
1093       /* Now for the \sigma_1 != \sigma_2 case */
1094       tab_text (self->t, 1, i*2+3+1,
1095                 TAB_LEFT, _("Equal variances not assumed"));
1096
1097
1098       se2 = (pow2(gs0->s_std_dev)/(gs0->n -1) ) +
1099         (pow2(gs1->s_std_dev)/(gs1->n -1) );
1100
1101       t = mean_diff / sqrt(se2) ;
1102       tab_float (self->t, 4, i*2+3+1, TAB_RIGHT, t, 8, 3);
1103
1104       df = pow2(se2) / (
1105                        (pow2(pow2(gs0->s_std_dev)/(gs0->n - 1 ))
1106                         /(gs0->n -1 )
1107                         )
1108                        +
1109                        (pow2(pow2(gs1->s_std_dev)/(gs1->n - 1 ))
1110                         /(gs1->n -1 )
1111                         )
1112                        ) ;
1113       tab_float (self->t, 5, i*2+3+1, TAB_RIGHT, df, 8, 3);
1114
1115       p = gsl_cdf_tdist_P(t, df);
1116       q = gsl_cdf_tdist_Q(t, df);
1117
1118       tab_float(self->t, 6, i*2+3+1, TAB_RIGHT, 2.0*(t>0?q:p) , 8, 3);
1119
1120       /* Now work out the confidence interval */
1121       q = (1 - cmd->criteria)/2.0;  /* 2-tailed test */
1122
1123       t = gsl_cdf_tdist_Qinv(q, df);
1124
1125       tab_float(self->t, 7, i*2+3+1, TAB_RIGHT, mean_diff, 8, 3);
1126
1127
1128       tab_float(self->t, 8, i*2+3+1, TAB_RIGHT, std_err_diff, 8, 3);
1129
1130
1131       tab_float(self->t, 9, i*2+3+1, TAB_RIGHT,
1132                 mean_diff - t * std_err_diff, 8, 3);
1133
1134       tab_float(self->t, 10, i*2+3+1, TAB_RIGHT,
1135                 mean_diff + t * std_err_diff, 8, 3);
1136
1137       }
1138     }
1139 }
1140
1141 /* Initialize the paired samples trbox */
1142 void
1143 trbox_paired_init(struct trbox *self,
1144                            struct cmd_t_test *cmd UNUSED)
1145 {
1146
1147   const int hsize=10;
1148   const int vsize=n_pairs+3;
1149
1150   self->populate = trbox_paired_populate;
1151
1152   trbox_base_init(self,n_pairs,hsize);
1153   tab_title (self->t, 0, _("Paired Samples Test"));
1154   tab_hline(self->t,TAL_1,2,6,1);
1155   tab_vline(self->t,TAL_2,2,0,vsize - 1);
1156   tab_joint_text(self->t,2,0,6,0,TAB_CENTER,_("Paired Differences"));
1157   tab_box(self->t,-1,-1,-1,TAL_1, 2,1,6,vsize-1);
1158   tab_box(self->t,-1,-1,-1,TAL_1, 6,0,hsize-1,vsize-1);
1159   tab_hline(self->t,TAL_1,5,6, 2);
1160   tab_vline(self->t,TAL_0,6,0,1);
1161
1162   tab_joint_text(self->t, 5, 1, 6, 1, TAB_CENTER | TAT_PRINTF,
1163                  _("%g%% Confidence Interval of the Difference"),
1164                  cmd->criteria*100.0);
1165
1166   tab_text (self->t, 2, 2, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("Mean"));
1167   tab_text (self->t, 3, 2, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("Std. Deviation"));
1168   tab_text (self->t, 4, 2, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("Std. Error Mean"));
1169   tab_text (self->t, 5, 2, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("Lower"));
1170   tab_text (self->t, 6, 2, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("Upper"));
1171   tab_text (self->t, 7, 2, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("t"));
1172   tab_text (self->t, 8, 2, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("df"));
1173   tab_text (self->t, 9, 2, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("Sig. (2-tailed)"));
1174 }
1175
1176 /* Populate the paired samples trbox */
1177 void
1178 trbox_paired_populate(struct trbox *trb,
1179                               struct cmd_t_test *cmd UNUSED)
1180 {
1181   int i;
1182
1183   for (i=0; i < n_pairs; ++i)
1184     {
1185       double p,q;
1186       double se_mean;
1187
1188       double n = pairs[i].n;
1189       double t;
1190       double df = n - 1;
1191
1192       tab_text (trb->t, 0, i+3, TAB_LEFT | TAT_PRINTF, _("Pair %d"),i);
1193
1194       tab_text (trb->t, 1, i+3, TAB_LEFT | TAT_PRINTF, "%s - %s",
1195                 pairs[i].v[0]->name, pairs[i].v[1]->name);
1196
1197       tab_float(trb->t, 2, i+3, TAB_RIGHT, pairs[i].mean_diff, 8, 4);
1198
1199       tab_float(trb->t, 3, i+3, TAB_RIGHT, pairs[i].std_dev_diff, 8, 5);
1200
1201       /* SE Mean */
1202       se_mean = pairs[i].std_dev_diff / sqrt(n) ;
1203       tab_float(trb->t, 4, i+3, TAB_RIGHT, se_mean, 8,5 );
1204
1205       /* Now work out the confidence interval */
1206       q = (1 - cmd->criteria)/2.0;  /* 2-tailed test */
1207
1208       t = gsl_cdf_tdist_Qinv(q, df);
1209
1210       tab_float(trb->t, 5, i+3, TAB_RIGHT,
1211                 pairs[i].mean_diff - t * se_mean , 8, 4);
1212
1213       tab_float(trb->t, 6, i+3, TAB_RIGHT,
1214                 pairs[i].mean_diff + t * se_mean , 8, 4);
1215
1216       t = (pairs[i].mean[0] - pairs[i].mean[1])
1217         / sqrt (
1218                 ( pow2 (pairs[i].s_std_dev[0]) + pow2 (pairs[i].s_std_dev[1]) -
1219                   2 * pairs[i].correlation *
1220                   pairs[i].s_std_dev[0] * pairs[i].s_std_dev[1] )
1221                 / (n - 1)
1222                 );
1223
1224       tab_float(trb->t, 7, i+3, TAB_RIGHT, t , 8,3 );
1225
1226       /* Degrees of freedom */
1227       tab_float(trb->t, 8, i+3, TAB_RIGHT, df , 2, 0 );
1228
1229       p = gsl_cdf_tdist_P(t,df);
1230       q = gsl_cdf_tdist_P(t,df);
1231
1232       tab_float(trb->t, 9, i+3, TAB_RIGHT, 2.0*(t>0?q:p) , 8, 3);
1233
1234     }
1235 }
1236
1237 /* Initialize the one sample trbox */
1238 void
1239 trbox_one_sample_init(struct trbox *self, struct cmd_t_test *cmd )
1240 {
1241   const int hsize=7;
1242   const int vsize=cmd->n_variables+3;
1243
1244   self->populate = trbox_one_sample_populate;
1245
1246   trbox_base_init(self, cmd->n_variables,hsize);
1247   tab_title (self->t, 0, _("One-Sample Test"));
1248   tab_hline(self->t, TAL_1, 1, hsize - 1, 1);
1249   tab_vline(self->t, TAL_2, 1, 0, vsize - 1);
1250
1251   tab_joint_text(self->t, 1, 0, hsize-1,0, TAB_CENTER | TAT_PRINTF,
1252                  _("Test Value = %f"), cmd->n_testval[0]);
1253
1254   tab_box(self->t, -1, -1, -1, TAL_1, 1,1,hsize-1,vsize-1);
1255
1256
1257   tab_joint_text(self->t,5,1,6,1,TAB_CENTER  | TAT_PRINTF,
1258                  _("%g%% Confidence Interval of the Difference"),
1259                  cmd->criteria*100.0);
1260
1261   tab_vline(self->t,TAL_0,6,1,1);
1262   tab_hline(self->t,TAL_1,5,6,2);
1263   tab_text (self->t, 1, 2, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("t"));
1264   tab_text (self->t, 2, 2, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("df"));
1265   tab_text (self->t, 3, 2, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("Sig. (2-tailed)"));
1266   tab_text (self->t, 4, 2, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("Mean Difference"));
1267   tab_text (self->t, 5, 2, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("Lower"));
1268   tab_text (self->t, 6, 2, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("Upper"));
1269
1270 }
1271
1272
1273 /* Populate the one sample trbox */
1274 void
1275 trbox_one_sample_populate(struct trbox *trb, struct cmd_t_test *cmd)
1276 {
1277   int i;
1278
1279   assert(trb->t);
1280
1281   for (i=0; i < cmd->n_variables; ++i)
1282     {
1283       double t;
1284       double p,q;
1285       double df;
1286       struct group_statistics *gs = &group_proc_get (cmd->v_variables[i])->ugs;
1287
1288
1289       tab_text (trb->t, 0, i+3, TAB_LEFT, cmd->v_variables[i]->name);
1290
1291       t = (gs->mean - cmd->n_testval[0] ) * sqrt(gs->n) / gs->std_dev ;
1292
1293       tab_float (trb->t, 1, i+3, TAB_RIGHT, t, 8,3);
1294
1295       /* degrees of freedom */
1296       df = gs->n - 1;
1297
1298       tab_float (trb->t, 2, i+3, TAB_RIGHT, df, 8,0);
1299
1300       p = gsl_cdf_tdist_P(t, df);
1301       q = gsl_cdf_tdist_Q(t, df);
1302
1303       /* Multiply by 2 to get 2-tailed significance, makeing sure we've got
1304          the correct tail*/
1305       tab_float (trb->t, 3, i+3, TAB_RIGHT, 2.0*(t>0?q:p), 8,3);
1306
1307       tab_float (trb->t, 4, i+3, TAB_RIGHT, gs->mean_diff, 8,3);
1308
1309
1310       q = (1 - cmd->criteria)/2.0;  /* 2-tailed test */
1311       t = gsl_cdf_tdist_Qinv(q, df);
1312
1313       tab_float (trb->t, 5, i+3, TAB_RIGHT,
1314                  gs->mean_diff - t * gs->se_mean, 8,4);
1315
1316       tab_float (trb->t, 6, i+3, TAB_RIGHT,
1317                  gs->mean_diff + t * gs->se_mean, 8,4);
1318     }
1319 }
1320
1321 /* Base initializer for the generalized trbox */
1322 void
1323 trbox_base_init(struct trbox *self, int data_rows, int cols)
1324 {
1325   const int rows = 3 + data_rows;
1326
1327   self->finalize = trbox_base_finalize;
1328   self->t = tab_create (cols, rows, 0);
1329   tab_headers (self->t,0,0,3,0);
1330   tab_box (self->t, TAL_2, TAL_2, TAL_0, TAL_0, 0, 0, cols -1, rows -1);
1331   tab_hline(self->t, TAL_2,0,cols-1,3);
1332   tab_dim (self->t, tab_natural_dimensions);
1333 }
1334
1335
1336 /* Base finalizer for the trbox */
1337 void
1338 trbox_base_finalize(struct trbox *trb)
1339 {
1340   tab_submit(trb->t);
1341 }
1342
1343
1344 /* Create , populate and submit the Paired Samples Correlation box */
1345 void
1346 pscbox(void)
1347 {
1348   const int rows=1+n_pairs;
1349   const int cols=5;
1350   int i;
1351
1352   struct tab_table *table;
1353
1354   table = tab_create (cols,rows,0);
1355
1356   tab_columns (table, SOM_COL_DOWN, 1);
1357   tab_headers (table,0,0,1,0);
1358   tab_box (table, TAL_2, TAL_2, TAL_0, TAL_1, 0, 0, cols -1, rows -1 );
1359   tab_hline(table, TAL_2, 0, cols - 1, 1);
1360   tab_vline(table, TAL_2, 2, 0, rows - 1);
1361   tab_dim(table, tab_natural_dimensions);
1362   tab_title(table, 0, _("Paired Samples Correlations"));
1363
1364   /* column headings */
1365   tab_text(table, 2,0, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("N"));
1366   tab_text(table, 3,0, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("Correlation"));
1367   tab_text(table, 4,0, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("Sig."));
1368
1369   for (i=0; i < n_pairs; ++i)
1370     {
1371       double p,q;
1372
1373       double df = pairs[i].n -2;
1374
1375       double correlation_t =
1376         pairs[i].correlation * sqrt(df) /
1377         sqrt(1 - pow2(pairs[i].correlation));
1378
1379
1380       /* row headings */
1381       tab_text(table, 0,i+1, TAB_LEFT | TAT_TITLE | TAT_PRINTF,
1382                _("Pair %d"), i);
1383
1384       tab_text(table, 1,i+1, TAB_LEFT | TAT_TITLE | TAT_PRINTF,
1385                _("%s & %s"), pairs[i].v[0]->name, pairs[i].v[1]->name);
1386
1387
1388       /* row data */
1389       tab_float(table, 2, i+1, TAB_RIGHT, pairs[i].n, 4, 0);
1390       tab_float(table, 3, i+1, TAB_RIGHT, pairs[i].correlation, 8, 3);
1391
1392       p = gsl_cdf_tdist_P(correlation_t, df);
1393       q = gsl_cdf_tdist_Q(correlation_t, df);
1394
1395       tab_float(table, 4, i+1, TAB_RIGHT, 2.0*(correlation_t>0?q:p), 8, 3);
1396     }
1397
1398   tab_submit(table);
1399 }
1400
1401
1402
1403
1404 /* Calculation Implementation */
1405
1406 /* Per case calculations common to all variants of the T test */
1407 static int
1408 common_calc (const struct ccase *c, void *_cmd)
1409 {
1410   int i;
1411   struct cmd_t_test *cmd = (struct cmd_t_test *)_cmd;
1412
1413   double weight = dict_get_case_weight(default_dict,c,&bad_weight_warn);
1414
1415
1416   /* Skip the entire case if /MISSING=LISTWISE is set */
1417   if ( cmd->miss == TTS_LISTWISE )
1418     {
1419       for(i=0; i< cmd->n_variables ; ++i)
1420         {
1421           struct variable *v = cmd->v_variables[i];
1422           const union value *val = case_data (c, v->fv);
1423
1424           if (value_is_missing(val,v) )
1425             {
1426               return 0;
1427             }
1428         }
1429     }
1430
1431   /* Listwise has to be implicit if the independent variable is missing ?? */
1432   if ( cmd->sbc_groups )
1433     {
1434       const union value *gv = case_data (c, indep_var->fv);
1435       if ( value_is_missing(gv,indep_var) )
1436         {
1437           return 0;
1438         }
1439     }
1440
1441
1442   for(i=0; i< cmd->n_variables ; ++i)
1443     {
1444       struct group_statistics *gs;
1445       struct variable *v = cmd->v_variables[i];
1446       const union value *val = case_data (c, v->fv);
1447
1448       gs= &group_proc_get (cmd->v_variables[i])->ugs;
1449
1450       if (! value_is_missing(val,v) )
1451         {
1452           gs->n+=weight;
1453           gs->sum+=weight * val->f;
1454           gs->ssq+=weight * val->f * val->f;
1455         }
1456     }
1457   return 0;
1458 }
1459
1460 /* Pre calculations common to all variants of the T test */
1461 static void
1462 common_precalc ( struct cmd_t_test *cmd )
1463 {
1464   int i=0;
1465
1466   for(i=0; i< cmd->n_variables ; ++i)
1467     {
1468       struct group_statistics *gs;
1469       gs= &group_proc_get (cmd->v_variables[i])->ugs;
1470
1471       gs->sum=0;
1472       gs->n=0;
1473       gs->ssq=0;
1474       gs->sum_diff=0;
1475     }
1476 }
1477
1478 /* Post calculations common to all variants of the T test */
1479 void
1480 common_postcalc (  struct cmd_t_test *cmd )
1481 {
1482   int i=0;
1483
1484
1485   for(i=0; i< cmd->n_variables ; ++i)
1486     {
1487       struct group_statistics *gs;
1488       gs= &group_proc_get (cmd->v_variables[i])->ugs;
1489
1490       gs->mean=gs->sum / gs->n;
1491       gs->s_std_dev= sqrt(
1492                          ( (gs->ssq / gs->n ) - gs->mean * gs->mean )
1493                          ) ;
1494
1495       gs->std_dev= sqrt(
1496                          gs->n/(gs->n-1) *
1497                          ( (gs->ssq / gs->n ) - gs->mean * gs->mean )
1498                          ) ;
1499
1500       gs->se_mean = gs->std_dev / sqrt(gs->n);
1501       gs->mean_diff= gs->sum_diff / gs->n;
1502     }
1503 }
1504
1505 /* Per case calculations for one sample t test  */
1506 static int
1507 one_sample_calc (const struct ccase *c, void *cmd_)
1508 {
1509   int i;
1510   struct cmd_t_test *cmd = (struct cmd_t_test *)cmd_;
1511
1512
1513   double weight = dict_get_case_weight(default_dict,c,&bad_weight_warn);
1514
1515   /* Skip the entire case if /MISSING=LISTWISE is set */
1516   if ( cmd->miss == TTS_LISTWISE )
1517     {
1518       for(i=0; i< cmd->n_variables ; ++i)
1519         {
1520           struct variable *v = cmd->v_variables[i];
1521           const union value *val = case_data (c, v->fv);
1522
1523           if (value_is_missing(val,v) )
1524             {
1525               return 0;
1526             }
1527         }
1528     }
1529
1530   for(i=0; i< cmd->n_variables ; ++i)
1531     {
1532       struct group_statistics *gs;
1533       struct variable *v = cmd->v_variables[i];
1534       const union value *val = case_data (c, v->fv);
1535
1536       gs= &group_proc_get (cmd->v_variables[i])->ugs;
1537
1538       if ( ! value_is_missing(val,v))
1539         gs->sum_diff += weight * (val->f - cmd->n_testval[0]);
1540     }
1541
1542   return 0;
1543 }
1544
1545 /* Pre calculations for one sample t test */
1546 static void
1547 one_sample_precalc ( struct cmd_t_test *cmd )
1548 {
1549   int i=0;
1550
1551   for(i=0; i< cmd->n_variables ; ++i)
1552     {
1553       struct group_statistics *gs;
1554       gs= &group_proc_get (cmd->v_variables[i])->ugs;
1555
1556       gs->sum_diff=0;
1557     }
1558 }
1559
1560 /* Post calculations for one sample t test */
1561 static void
1562 one_sample_postcalc (struct cmd_t_test *cmd)
1563 {
1564   int i=0;
1565
1566   for(i=0; i< cmd->n_variables ; ++i)
1567     {
1568       struct group_statistics *gs;
1569       gs= &group_proc_get (cmd->v_variables[i])->ugs;
1570
1571       gs->mean_diff = gs->sum_diff / gs->n ;
1572     }
1573 }
1574
1575
1576
1577 static int
1578 compare_var_name (const void *a_, const void *b_, void *v_ UNUSED)
1579 {
1580   const struct variable *a = a_;
1581   const struct variable *b = b_;
1582
1583   return strcmp(a->name,b->name);
1584 }
1585
1586 static unsigned
1587 hash_var_name (const void *a_, void *v_ UNUSED)
1588 {
1589   const struct variable *a = a_;
1590
1591   return hsh_hash_bytes (a->name, strlen(a->name));
1592 }
1593
1594
1595
1596 static void
1597 paired_precalc (struct cmd_t_test *cmd UNUSED)
1598 {
1599   int i;
1600
1601   for(i=0; i < n_pairs ; ++i )
1602     {
1603       pairs[i].n = 0;
1604       pairs[i].sum[0] = 0;      pairs[i].sum[1] = 0;
1605       pairs[i].ssq[0] = 0;      pairs[i].ssq[1] = 0;
1606       pairs[i].sum_of_prod = 0;
1607       pairs[i].correlation = 0;
1608       pairs[i].sum_of_diffs = 0;
1609       pairs[i].ssq_diffs = 0;
1610     }
1611
1612 }
1613
1614
1615 static int
1616 paired_calc (const struct ccase *c, void *cmd_)
1617 {
1618   int i;
1619
1620   struct cmd_t_test *cmd  = (struct cmd_t_test *) cmd_;
1621
1622   double weight = dict_get_case_weight(default_dict,c,&bad_weight_warn);
1623
1624   /* Skip the entire case if /MISSING=LISTWISE is set ,
1625    AND one member of a pair is missing */
1626   if ( cmd->miss == TTS_LISTWISE )
1627     {
1628       for(i=0; i < n_pairs ; ++i )
1629         {
1630           struct variable *v0 = pairs[i].v[0];
1631           struct variable *v1 = pairs[i].v[1];
1632
1633           const union value *val0 = case_data (c, v0->fv);
1634           const union value *val1 = case_data (c, v1->fv);
1635
1636           if ( value_is_missing(val0,v0) ||
1637                value_is_missing(val1,v1) )
1638             {
1639               return 0;
1640             }
1641         }
1642     }
1643
1644   for(i=0; i < n_pairs ; ++i )
1645     {
1646       struct variable *v0 = pairs[i].v[0];
1647       struct variable *v1 = pairs[i].v[1];
1648
1649       const union value *val0 = case_data (c, v0->fv);
1650       const union value *val1 = case_data (c, v1->fv);
1651
1652       if ( ( !value_is_missing(val0,v0) && !value_is_missing(val1,v1) ) )
1653       {
1654         pairs[i].n += weight;
1655         pairs[i].sum[0] += weight * val0->f;
1656         pairs[i].sum[1] += weight * val1->f;
1657
1658         pairs[i].ssq[0] += weight * pow2(val0->f);
1659         pairs[i].ssq[1] += weight * pow2(val1->f);
1660
1661         pairs[i].sum_of_prod += weight * val0->f * val1->f ;
1662
1663         pairs[i].sum_of_diffs += weight * ( val0->f - val1->f ) ;
1664         pairs[i].ssq_diffs += weight * pow2(val0->f - val1->f);
1665       }
1666     }
1667
1668   return 0;
1669 }
1670
1671 static void
1672 paired_postcalc (struct cmd_t_test *cmd UNUSED)
1673 {
1674   int i;
1675
1676   for(i=0; i < n_pairs ; ++i )
1677     {
1678       int j;
1679       const double n = pairs[i].n;
1680
1681       for (j=0; j < 2 ; ++j)
1682         {
1683           pairs[i].mean[j] = pairs[i].sum[j] / n ;
1684           pairs[i].s_std_dev[j] = sqrt((pairs[i].ssq[j] / n -
1685                                               pow2(pairs[i].mean[j]))
1686                                      );
1687
1688           pairs[i].std_dev[j] = sqrt(n/(n-1)*(pairs[i].ssq[j] / n -
1689                                               pow2(pairs[i].mean[j]))
1690                                      );
1691         }
1692
1693       pairs[i].correlation = pairs[i].sum_of_prod / pairs[i].n -
1694         pairs[i].mean[0] * pairs[i].mean[1] ;
1695       /* correlation now actually contains the covariance */
1696
1697       pairs[i].correlation /= pairs[i].std_dev[0] * pairs[i].std_dev[1];
1698       pairs[i].correlation *= pairs[i].n / ( pairs[i].n - 1 );
1699
1700       pairs[i].mean_diff = pairs[i].sum_of_diffs / n ;
1701
1702       pairs[i].std_dev_diff = sqrt (  n / (n - 1) * (
1703                                     ( pairs[i].ssq_diffs / n )
1704                                     -
1705                                     pow2(pairs[i].mean_diff )
1706                                     ) );
1707     }
1708 }
1709
1710 static void
1711 group_precalc (struct cmd_t_test *cmd )
1712 {
1713   int i;
1714   int j;
1715
1716   for(i=0; i< cmd->n_variables ; ++i)
1717     {
1718       struct group_proc *ttpr = group_proc_get (cmd->v_variables[i]);
1719
1720       /* There's always 2 groups for a T - TEST */
1721       ttpr->n_groups = 2;
1722
1723       gp.indep_width = indep_var->width;
1724
1725       ttpr->group_hash = hsh_create(2,
1726                                     (hsh_compare_func *) compare_group_binary,
1727                                     (hsh_hash_func *) hash_group_binary,
1728                                     (hsh_free_func *) free_group,
1729                                     (void *) &gp );
1730
1731       for (j=0 ; j < 2 ; ++j)
1732         {
1733
1734           struct group_statistics *gs = (struct group_statistics *)
1735             xmalloc (sizeof(struct group_statistics));
1736
1737           gs->sum = 0;
1738           gs->n = 0;
1739           gs->ssq = 0;
1740
1741           if ( gp.criterion == CMP_EQ )
1742             {
1743               gs->id = gp.v.g_value[j];
1744             }
1745           else
1746             {
1747               if ( j == 0 )
1748                 gs->id.f = gp.v.critical_value - 1.0 ;
1749               else
1750                 gs->id.f = gp.v.critical_value + 1.0 ;
1751             }
1752
1753           hsh_insert ( ttpr->group_hash, (void *) gs );
1754
1755         }
1756     }
1757
1758 }
1759
1760 static int
1761 group_calc (const struct ccase *c, struct cmd_t_test *cmd)
1762 {
1763   int i;
1764
1765   const union value *gv = case_data (c, indep_var->fv);
1766
1767   const double weight = dict_get_case_weight(default_dict,c,&bad_weight_warn);
1768
1769   if ( value_is_missing(gv,indep_var) )
1770     {
1771       return 0;
1772     }
1773
1774   if ( cmd->miss == TTS_LISTWISE )
1775     {
1776       for(i=0; i< cmd->n_variables ; ++i)
1777         {
1778           struct variable *v = cmd->v_variables[i];
1779           const union value *val = case_data (c, v->fv);
1780
1781           if (value_is_missing(val,v) )
1782             {
1783               return 0;
1784             }
1785         }
1786     }
1787
1788   gv = case_data (c, indep_var->fv);
1789
1790   for(i=0; i< cmd->n_variables ; ++i)
1791     {
1792       struct variable *var = cmd->v_variables[i];
1793       const union value *val = case_data (c, var->fv);
1794       struct hsh_table *grp_hash = group_proc_get (var)->group_hash;
1795       struct group_statistics *gs;
1796
1797       gs = hsh_find(grp_hash, (void *) gv);
1798
1799       /* If the independent variable doesn't match either of the values
1800          for this case then move on to the next case */
1801       if ( ! gs )
1802         return 0;
1803
1804       if ( !value_is_missing(val,var) )
1805         {
1806           gs->n+=weight;
1807           gs->sum+=weight * val->f;
1808           gs->ssq+=weight * pow2(val->f);
1809         }
1810     }
1811
1812   return 0;
1813 }
1814
1815
1816 static void
1817 group_postcalc ( struct cmd_t_test *cmd )
1818 {
1819   int i;
1820
1821   for(i=0; i< cmd->n_variables ; ++i)
1822     {
1823       struct variable *var = cmd->v_variables[i];
1824       struct hsh_table *grp_hash = group_proc_get (var)->group_hash;
1825       struct hsh_iterator g;
1826       struct group_statistics *gs;
1827       int count=0;
1828
1829       for (gs =  hsh_first (grp_hash,&g);
1830            gs != 0;
1831            gs = hsh_next(grp_hash,&g))
1832         {
1833           gs->mean = gs->sum / gs->n;
1834
1835           gs->s_std_dev= sqrt(
1836                               ( (gs->ssq / gs->n ) - gs->mean * gs->mean )
1837                               ) ;
1838
1839           gs->std_dev= sqrt(
1840                             gs->n/(gs->n-1) *
1841                             ( (gs->ssq / gs->n ) - gs->mean * gs->mean )
1842                             ) ;
1843
1844           gs->se_mean = gs->std_dev / sqrt(gs->n);
1845           count ++;
1846         }
1847       assert(count == 2);
1848     }
1849 }
1850
1851
1852
1853 static void
1854 calculate(const struct casefile *cf, void *cmd_)
1855 {
1856   struct ssbox stat_summary_box;
1857   struct trbox test_results_box;
1858
1859   struct casereader *r;
1860   struct ccase c;
1861
1862   struct cmd_t_test *cmd = (struct cmd_t_test *) cmd_;
1863
1864   common_precalc(cmd);
1865   for(r = casefile_get_reader (cf);
1866       casereader_read (r, &c) ;
1867       case_destroy (&c))
1868     {
1869       common_calc(&c,cmd);
1870     }
1871   casereader_destroy (r);
1872   common_postcalc(cmd);
1873
1874   switch(mode)
1875     {
1876     case T_1_SAMPLE:
1877       one_sample_precalc(cmd);
1878       for(r = casefile_get_reader (cf);
1879           casereader_read (r, &c) ;
1880           case_destroy (&c))
1881         {
1882           one_sample_calc(&c,cmd);
1883         }
1884       casereader_destroy (r);
1885       one_sample_postcalc(cmd);
1886
1887       break;
1888     case T_PAIRED:
1889       paired_precalc(cmd);
1890       for(r = casefile_get_reader (cf);
1891           casereader_read (r, &c) ;
1892           case_destroy (&c))
1893         {
1894           paired_calc(&c,cmd);
1895         }
1896       casereader_destroy (r);
1897       paired_postcalc(cmd);
1898
1899       break;
1900     case T_IND_SAMPLES:
1901
1902       group_precalc(cmd);
1903       for(r = casefile_get_reader (cf);
1904           casereader_read (r, &c) ;
1905           case_destroy (&c))
1906         {
1907           group_calc(&c,cmd);
1908         }
1909       casereader_destroy (r);
1910       group_postcalc(cmd);
1911
1912       levene(cf, indep_var, cmd->n_variables, cmd->v_variables,
1913              (cmd->miss == TTS_LISTWISE)?LEV_LISTWISE:LEV_ANALYSIS ,
1914              value_is_missing);
1915       break;
1916     }
1917
1918   ssbox_create(&stat_summary_box,cmd,mode);
1919   ssbox_populate(&stat_summary_box,cmd);
1920   ssbox_finalize(&stat_summary_box);
1921
1922   if ( mode == T_PAIRED)
1923       pscbox();
1924
1925   trbox_create(&test_results_box,cmd,mode);
1926   trbox_populate(&test_results_box,cmd);
1927   trbox_finalize(&test_results_box);
1928
1929 }
1930
1931
1932 /* Return -1 if the id of a is less than b; +1 if greater than and
1933    0 if equal */
1934 static int
1935 compare_group_binary(const struct group_statistics *a,
1936                      const struct group_statistics *b,
1937                      struct group_properties *p)
1938 {
1939
1940   short flag_a;
1941   short flag_b;
1942
1943   assert(p->indep_width == 0 ) ;
1944
1945   if ( p->criterion == CMP_LE )
1946     {
1947       flag_a = ( a->id.f < p->v.critical_value ) ;
1948       flag_b = ( b->id.f < p->v.critical_value ) ;
1949     }
1950   else
1951     {
1952       flag_a = ( a->id.f == p->v.critical_value ) ;
1953       flag_b = ( b->id.f == p->v.critical_value ) ;
1954     }
1955
1956
1957   if ( flag_a == flag_b)
1958     return 0 ;
1959
1960   return ( flag_a < flag_b);
1961 }
1962
1963 static unsigned
1964 hash_group_binary(const struct group_statistics *g, struct group_properties *p)
1965 {
1966   short flag = -1;
1967
1968   assert(p->indep_width == 0 ) ;
1969
1970       /* FIXME: should compare union values */
1971   if ( p->criterion == CMP_LE )
1972     {
1973       flag = ( g->id.f < p->v.critical_value ) ;
1974     }
1975   else if ( p->criterion == CMP_EQ)
1976     {
1977       if ( g->id.f ==  p->v.g_value[0].f )
1978         flag = 0 ;
1979       else if ( g->id.f == p->v.g_value[1].f )
1980         flag = 1;
1981       else
1982         flag = 2;
1983     }
1984   else
1985     assert(0);
1986
1987   return flag;
1988 }