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., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
  20    02110-1301, 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 void calculate(const struct casefile *cf, void *_mode);
 228
 229 static  int mode;
 230
 231 static struct cmd_t_test cmd;
 232
 233 static int bad_weight_warn;
 234
 235
 236 static int compare_group_binary(const struct group_statistics *a,
 237                                 const struct group_statistics *b,
 238                                 const struct group_properties *p);
 239
 240
 241 static unsigned  hash_group_binary(const struct group_statistics *g,
 242                                    const struct group_properties *p);
 243
 244
 245
 246 int
 247 cmd_t_test(void)
 248 {
 249
 250   if ( !parse_t_test(&cmd) )
 251     return CMD_FAILURE;
 252
 253   if (! cmd.sbc_criteria)
 254     cmd.criteria=0.95;
 255
 256   {
 257     int m=0;
 258     if (cmd.sbc_testval) ++m;
 259     if (cmd.sbc_groups) ++m;
 260     if (cmd.sbc_pairs) ++m;
 261
 262     if ( m != 1)
 263       {
 264         msg(SE,
 265             _("TESTVAL, GROUPS and PAIRS subcommands are mutually exclusive.")
 266             );
 267         free_t_test(&cmd);
 268         return CMD_FAILURE;
 269       }
 270   }
 271
 272   if (cmd.sbc_testval)
 273     mode=T_1_SAMPLE;
 274   else if (cmd.sbc_groups)
 275     mode=T_IND_SAMPLES;
 276   else
 277     mode=T_PAIRED;
 278
 279   if ( mode == T_PAIRED)
 280     {
 281       if (cmd.sbc_variables)
 282         {
 283           msg(SE, _("VARIABLES subcommand is not appropriate with PAIRS"));
 284           free_t_test(&cmd);
 285           return CMD_FAILURE;
 286         }
 287       else
 288         {
 289           /* Iterate through the pairs and put each variable that is a
 290              member of a pair into cmd.v_variables */
 291
 292           int i;
 293           struct hsh_iterator hi;
 294           struct hsh_table *hash;
 295           struct variable *v;
 296
 297           hash = hsh_create (n_pairs, compare_var_names, hash_var_name, 0, 0);
 298
 299           for (i=0; i < n_pairs; ++i)
 300             {
 301               hsh_insert(hash,pairs[i].v[0]);
 302               hsh_insert(hash,pairs[i].v[1]);
 303             }
 304
 305           assert(cmd.n_variables == 0);
 306           cmd.n_variables = hsh_count(hash);
 307
 308           cmd.v_variables = xrealloc(cmd.v_variables,
 309                                      sizeof(struct variable) * cmd.n_variables);
 310           /* Iterate through the hash */
 311           for (i=0,v = (struct variable *) hsh_first(hash,&hi);
 312                v != 0;
 313                v=hsh_next(hash,&hi) )
 314             cmd.v_variables[i++]=v;
 315
 316           hsh_destroy(hash);
 317         }
 318     }
 319   else if ( !cmd.sbc_variables)
 320     {
 321       msg(SE, _("One or more VARIABLES must be specified."));
 322       free_t_test(&cmd);
 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           hsh_destroy (grpp->group_hash);
 349         }
 350     }
 351
 352   free_t_test(&cmd);
 353   return CMD_SUCCESS;
 354 }
 355
 356 static int
 357 tts_custom_groups (struct cmd_t_test *cmd UNUSED)
 358 {
 359   int n_group_values=0;
 360
 361   lex_match('=');
 362
 363   if (token != T_ALL &&
 364       (token != T_ID || dict_lookup_var (default_dict, tokid) == NULL)
 365      )
 366   {
 367     msg(SE,_("`%s' is not a variable name"),tokid);
 368     return 0;
 369   }
 370
 371   indep_var = parse_variable ();
 372   if (!indep_var)
 373     {
 374       lex_error ("expecting variable name in GROUPS subcommand");
 375       return 0;
 376     }
 377
 378   if (indep_var->type == T_STRING && indep_var->width > MAX_SHORT_STRING)
 379     {
 380       msg (SE, _("Long string variable %s is not valid here."),
 381            indep_var->name);
 382       return 0;
 383     }
 384
 385   if (!lex_match ('('))
 386     {
 387       if (indep_var->type == NUMERIC)
 388         {
 389           gp.v.g_value[0].f = 1;
 390           gp.v.g_value[1].f = 2;
 391
 392           gp.criterion = CMP_EQ;
 393
 394           n_group_values = 2;
 395
 396           return 1;
 397         }
 398       else
 399         {
 400           msg (SE, _("When applying GROUPS to a string variable, two "
 401                      "values must be specified."));
 402           return 0;
 403         }
 404     }
 405
 406   if (!parse_value (&gp.v.g_value[0], indep_var->type))
 407       return 0;
 408
 409   lex_match (',');
 410   if (lex_match (')'))
 411     {
 412       if (indep_var->type != NUMERIC)
 413         {
 414
 415           msg (SE, _("When applying GROUPS to a string variable, two "
 416                      "values must be specified."));
 417           return 0;
 418         }
 419       gp.criterion = CMP_LE;
 420       gp.v.critical_value = gp.v.g_value[0].f;
 421
 422       n_group_values = 1;
 423       return 1;
 424     }
 425
 426   if (!parse_value (&gp.v.g_value[1], indep_var->type))
 427     return 0;
 428
 429   n_group_values = 2;
 430   if (!lex_force_match (')'))
 431     return 0;
 432
 433   if ( n_group_values == 2 )
 434     gp.criterion = CMP_EQ ;
 435   else
 436     gp.criterion = CMP_LE ;
 437
 438
 439   return 1;
 440 }
 441
 442
 443 static int
 444 tts_custom_pairs (struct cmd_t_test *cmd UNUSED)
 445 {
 446   struct variable **vars;
 447   int n_vars;
 448   int n_pairs_local;
 449
 450   int n_before_WITH ;
 451   int n_after_WITH = -1;
 452   int paired ; /* Was the PAIRED keyword given ? */
 453
 454   lex_match('=');
 455
 456   if ((token != T_ID || dict_lookup_var (default_dict, tokid) == NULL)
 457       && token != T_ALL)
 458     {
 459       msg(SE,_("`%s' is not a variable name"),tokid);
 460       return 0;
 461     }
 462
 463   n_vars=0;
 464   if (!parse_variables (default_dict, &vars, &n_vars,
 465                         PV_DUPLICATE | PV_NUMERIC | PV_NO_SCRATCH))
 466     {
 467       free (vars);
 468       return 0;
 469     }
 470   assert (n_vars);
 471
 472   n_before_WITH=0;
 473   if (lex_match (T_WITH))
 474     {
 475       n_before_WITH = n_vars;
 476       if (!parse_variables (default_dict, &vars, &n_vars,
 477                             PV_DUPLICATE | PV_APPEND
 478                             | PV_NUMERIC | PV_NO_SCRATCH))
 479         {
 480           free (vars);
 481           return 0;
 482         }
 483       n_after_WITH = n_vars - n_before_WITH;
 484     }
 485
 486   paired = (lex_match ('(') && lex_match_id ("PAIRED") && lex_match (')'));
 487
 488   /* Determine the number of pairs needed */
 489   if (paired)
 490     {
 491       if (n_before_WITH != n_after_WITH)
 492         {
 493           free (vars);
 494           msg (SE, _("PAIRED was specified but the number of variables "
 495                      "preceding WITH (%d) did not match the number "
 496                      "following (%d)."),
 497                n_before_WITH, n_after_WITH );
 498           return 0;
 499         }
 500       n_pairs_local=n_before_WITH;
 501     }
 502   else if (n_before_WITH > 0) /* WITH keyword given, but not PAIRED keyword */
 503     {
 504       n_pairs_local=n_before_WITH * n_after_WITH ;
 505     }
 506   else /* Neither WITH nor PAIRED keyword given */
 507     {
 508       if (n_vars < 2)
 509         {
 510           free (vars);
 511           msg (SE, _("At least two variables must be specified "
 512                      "on PAIRS."));
 513           return 0;
 514         }
 515
 516       /* how many ways can you pick 2 from n_vars ? */
 517       n_pairs_local = n_vars * (n_vars -1 ) /2 ;
 518     }
 519
 520
 521   /* Allocate storage for the pairs */
 522   pairs = xrealloc(pairs, sizeof(struct pair) * (n_pairs + n_pairs_local) );
 523
 524   /* Populate the pairs with the appropriate variables */
 525   if ( paired )
 526     {
 527       int i;
 528
 529       assert(n_pairs_local == n_vars/2);
 530       for (i = 0; i < n_pairs_local ; ++i)
 531         {
 532           pairs[i].v[n_pairs+0] = vars[i];
 533           pairs[i].v[n_pairs+1] = vars[i+n_pairs_local];
 534         }
 535     }
 536   else if (n_before_WITH > 0) /* WITH keyword given, but not PAIRED keyword */
 537     {
 538       int i,j;
 539       int p=n_pairs;
 540
 541       for(i=0 ; i < n_before_WITH ; ++i )
 542         {
 543           for(j=0 ; j < n_after_WITH ; ++j)
 544             {
 545               pairs[p].v[0] = vars[i];
 546               pairs[p].v[1] = vars[j+n_before_WITH];
 547               ++p;
 548             }
 549         }
 550     }
 551   else /* Neither WITH nor PAIRED given */
 552     {
 553       int i,j;
 554       int p=n_pairs;
 555
 556       for(i=0 ; i < n_vars ; ++i )
 557         {
 558           for(j=i+1 ; j < n_vars ; ++j)
 559             {
 560               pairs[p].v[0] = vars[i];
 561               pairs[p].v[1] = vars[j];
 562               ++p;
 563             }
 564         }
 565     }
 566
 567   n_pairs+=n_pairs_local;
 568
 569   free (vars);
 570   return 1;
 571 }
 572
 573 /* Parses the current token (numeric or string, depending on type)
 574     value v and returns success. */
 575 static int
 576 parse_value (union value * v, int type )
 577 {
 578   if (type == NUMERIC)
 579     {
 580       if (!lex_force_num ())
 581         return 0;
 582       v->f = tokval;
 583     }
 584   else
 585     {
 586       if (!lex_force_string ())
 587         return 0;
 588       strncpy (v->s, ds_c_str (&tokstr), ds_length (&tokstr));
 589     }
 590
 591   lex_get ();
 592
 593   return 1;
 594 }
 595
 596
 597 /* Implementation of the SSBOX object */
 598
 599 void ssbox_base_init(struct ssbox *this, int cols,int rows);
 600
 601 void ssbox_base_finalize(struct ssbox *ssb);
 602
 603 void ssbox_one_sample_init(struct ssbox *this,
 604                            struct cmd_t_test *cmd );
 605
 606 void ssbox_independent_samples_init(struct ssbox *this,
 607                                     struct cmd_t_test *cmd);
 608
 609 void ssbox_paired_init(struct ssbox *this,
 610                            struct cmd_t_test *cmd);
 611
 612
 613 /* Factory to create an ssbox */
 614 void
 615 ssbox_create(struct ssbox *ssb, struct cmd_t_test *cmd, int mode)
 616 {
 617     switch (mode)
 618       {
 619       case T_1_SAMPLE:
 620         ssbox_one_sample_init(ssb,cmd);
 621         break;
 622       case T_IND_SAMPLES:
 623         ssbox_independent_samples_init(ssb,cmd);
 624         break;
 625       case T_PAIRED:
 626         ssbox_paired_init(ssb,cmd);
 627         break;
 628       default:
 629         assert(0);
 630       }
 631 }
 632
 633
 634
 635 /* Despatcher for the populate method */
 636 void
 637 ssbox_populate(struct ssbox *ssb,struct cmd_t_test *cmd)
 638 {
 639   ssb->populate(ssb,cmd);
 640 }
 641
 642
 643 /* Despatcher for finalize */
 644 void
 645 ssbox_finalize(struct ssbox *ssb)
 646 {
 647   ssb->finalize(ssb);
 648 }
 649
 650
 651 /* Submit the box and clear up */
 652 void
 653 ssbox_base_finalize(struct ssbox *ssb)
 654 {
 655   tab_submit(ssb->t);
 656 }
 657
 658
 659
 660 /* Initialize a ssbox struct */
 661 void
 662 ssbox_base_init(struct ssbox *this, int cols,int rows)
 663 {
 664   this->finalize = ssbox_base_finalize;
 665   this->t = tab_create (cols, rows, 0);
 666
 667   tab_columns (this->t, SOM_COL_DOWN, 1);
 668   tab_headers (this->t,0,0,1,0);
 669   tab_box (this->t, TAL_2, TAL_2, TAL_0, TAL_1, 0, 0, cols -1, rows -1 );
 670   tab_hline(this->t, TAL_2,0,cols-1,1);
 671   tab_dim (this->t, tab_natural_dimensions);
 672 }
 673
 674 void  ssbox_one_sample_populate(struct ssbox *ssb,
 675                               struct cmd_t_test *cmd);
 676
 677 /* Initialize the one_sample ssbox */
 678 void
 679 ssbox_one_sample_init(struct ssbox *this,
 680                            struct cmd_t_test *cmd )
 681 {
 682   const int hsize=5;
 683   const int vsize=cmd->n_variables+1;
 684
 685   this->populate = ssbox_one_sample_populate;
 686
 687   ssbox_base_init(this, hsize,vsize);
 688   tab_title (this->t, 0, _("One-Sample Statistics"));
 689   tab_vline(this->t, TAL_2, 1,0,vsize - 1);
 690   tab_text (this->t, 1, 0, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("N"));
 691   tab_text (this->t, 2, 0, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("Mean"));
 692   tab_text (this->t, 3, 0, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("Std. Deviation"));
 693   tab_text (this->t, 4, 0, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("SE. Mean"));
 694 }
 695
 696 void ssbox_independent_samples_populate(struct ssbox *ssb,
 697                                         struct cmd_t_test *cmd);
 698
 699 /* Initialize the independent samples ssbox */
 700 void
 701 ssbox_independent_samples_init(struct ssbox *this,
 702         struct cmd_t_test *cmd)
 703 {
 704   int hsize=6;
 705   int vsize = cmd->n_variables*2 +1;
 706
 707   this->populate = ssbox_independent_samples_populate;
 708
 709   ssbox_base_init(this, hsize,vsize);
 710   tab_title (this->t, 0, _("Group Statistics"));
 711   tab_vline(this->t,0,1,0,vsize - 1);
 712   tab_text (this->t, 1, 0, TAB_CENTER | TAT_TITLE, indep_var->name);
 713   tab_text (this->t, 2, 0, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("N"));
 714   tab_text (this->t, 3, 0, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("Mean"));
 715   tab_text (this->t, 4, 0, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("Std. Deviation"));
 716   tab_text (this->t, 5, 0, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("SE. Mean"));
 717 }
 718
 719
 720 /* Populate the ssbox for independent samples */
 721 void
 722 ssbox_independent_samples_populate(struct ssbox *ssb,
 723                               struct cmd_t_test *cmd)
 724 {
 725   int i;
 726
 727   char *val_lab0=0;
 728   char *val_lab1=0;
 729   double indep_value[2];
 730
 731   char prefix[2][3]={"",""};
 732
 733   if ( indep_var->type == NUMERIC )
 734     {
 735       val_lab0 = val_labs_find( indep_var->val_labs,gp.v.g_value[0]);
 736       val_lab1 = val_labs_find( indep_var->val_labs,gp.v.g_value[1]);
 737     }
 738   else
 739     {
 740       val_lab0 = gp.v.g_value[0].s;
 741       val_lab1 = gp.v.g_value[1].s;
 742     }
 743
 744   if (gp.criterion == CMP_LE )
 745     {
 746       strcpy(prefix[0],"< ");
 747       strcpy(prefix[1],">=");
 748       indep_value[0] = gp.v.critical_value;
 749       indep_value[1] = gp.v.critical_value;
 750     }
 751   else
 752     {
 753       indep_value[0] = gp.v.g_value[0].f;
 754       indep_value[1] = gp.v.g_value[1].f;
 755     }
 756
 757   assert(ssb->t);
 758
 759   for (i=0; i < cmd->n_variables; ++i)
 760     {
 761       struct variable *var = cmd->v_variables[i];
 762       struct hsh_table *grp_hash = group_proc_get (var)->group_hash;
 763       int count=0;
 764
 765       tab_text (ssb->t, 0, i*2+1, TAB_LEFT, cmd->v_variables[i]->name);
 766
 767       if (val_lab0)
 768         tab_text (ssb->t, 1, i*2+1, TAB_LEFT | TAT_PRINTF,
 769                   "%s%s", prefix[0], val_lab0);
 770       else
 771           tab_text (ssb->t, 1, i*2+1, TAB_LEFT | TAT_PRINTF,
 772                     "%s%g", prefix[0], indep_value[0]);
 773
 774
 775       if (val_lab1)
 776         tab_text (ssb->t, 1, i*2+1+1, TAB_LEFT | TAT_PRINTF,
 777                   "%s%s", prefix[1], val_lab1);
 778       else
 779           tab_text (ssb->t, 1, i*2+1+1, TAB_LEFT | TAT_PRINTF,
 780                     "%s%g", prefix[1], indep_value[1]);
 781
 782
 783       /* Fill in the group statistics */
 784       for ( count = 0 ; count < 2 ; ++count )
 785         {
 786           union value search_val;
 787
 788           struct group_statistics *gs;
 789
 790           if ( gp.criterion == CMP_LE )
 791             {
 792               if ( count == 0 )
 793                 {
 794                   /*  less than ( < )  case */
 795                   search_val.f = gp.v.critical_value - 1.0;
 796                 }
 797               else
 798                 {
 799                   /* >= case  */
 800                   search_val.f = gp.v.critical_value + 1.0;
 801                 }
 802             }
 803           else
 804             {
 805               search_val = gp.v.g_value[count];
 806             }
 807
 808           gs = hsh_find(grp_hash, (void *) &search_val);
 809           assert(gs);
 810
 811           tab_float(ssb->t, 2 ,i*2+count+1, TAB_RIGHT, gs->n, 2, 0);
 812           tab_float(ssb->t, 3 ,i*2+count+1, TAB_RIGHT, gs->mean, 8, 2);
 813           tab_float(ssb->t, 4 ,i*2+count+1, TAB_RIGHT, gs->std_dev, 8, 3);
 814           tab_float(ssb->t, 5 ,i*2+count+1, TAB_RIGHT, gs->se_mean, 8, 3);
 815         }
 816     }
 817 }
 818
 819
 820 void ssbox_paired_populate(struct ssbox *ssb,
 821                            struct cmd_t_test *cmd);
 822
 823 /* Initialize the paired values ssbox */
 824 void
 825 ssbox_paired_init(struct ssbox *this, struct cmd_t_test *cmd UNUSED)
 826 {
 827   int hsize=6;
 828
 829   int vsize = n_pairs*2+1;
 830
 831   this->populate = ssbox_paired_populate;
 832
 833   ssbox_base_init(this, hsize,vsize);
 834   tab_title (this->t, 0, _("Paired Sample Statistics"));
 835   tab_vline(this->t,TAL_0,1,0,vsize-1);
 836   tab_vline(this->t,TAL_2,2,0,vsize-1);
 837   tab_text (this->t, 2, 0, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("Mean"));
 838   tab_text (this->t, 3, 0, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("N"));
 839   tab_text (this->t, 4, 0, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("Std. Deviation"));
 840   tab_text (this->t, 5, 0, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("SE. Mean"));
 841 }
 842
 843
 844 /* Populate the ssbox for paired values */
 845 void
 846 ssbox_paired_populate(struct ssbox *ssb,struct cmd_t_test *cmd UNUSED)
 847 {
 848   int i;
 849
 850   assert(ssb->t);
 851
 852   for (i=0; i < n_pairs; ++i)
 853     {
 854       int j;
 855
 856       tab_text (ssb->t, 0, i*2+1, TAB_LEFT | TAT_PRINTF , _("Pair %d"),i);
 857
 858       for (j=0 ; j < 2 ; ++j)
 859         {
 860           struct group_statistics *gs;
 861
 862           gs = &group_proc_get (pairs[i].v[j])->ugs;
 863
 864           /* Titles */
 865
 866           tab_text (ssb->t, 1, i*2+j+1, TAB_LEFT, pairs[i].v[j]->name);
 867
 868           /* Values */
 869           tab_float (ssb->t,2, i*2+j+1, TAB_RIGHT, pairs[i].mean[j], 8, 2);
 870           tab_float (ssb->t,3, i*2+j+1, TAB_RIGHT, pairs[i].n, 2, 0);
 871           tab_float (ssb->t,4, i*2+j+1, TAB_RIGHT, pairs[i].std_dev[j], 8, 3);
 872           tab_float (ssb->t,5, i*2+j+1, TAB_RIGHT, pairs[i].std_dev[j]/sqrt(pairs[i].n), 8, 3);
 873
 874         }
 875     }
 876 }
 877
 878 /* Populate the one sample ssbox */
 879 void
 880 ssbox_one_sample_populate(struct ssbox *ssb, struct cmd_t_test *cmd)
 881 {
 882   int i;
 883
 884   assert(ssb->t);
 885
 886   for (i=0; i < cmd->n_variables; ++i)
 887     {
 888       struct group_statistics *gs = &group_proc_get (cmd->v_variables[i])->ugs;
 889
 890       tab_text (ssb->t, 0, i+1, TAB_LEFT, cmd->v_variables[i]->name);
 891       tab_float (ssb->t,1, i+1, TAB_RIGHT, gs->n, 2, 0);
 892       tab_float (ssb->t,2, i+1, TAB_RIGHT, gs->mean, 8, 2);
 893       tab_float (ssb->t,3, i+1, TAB_RIGHT, gs->std_dev, 8, 2);
 894       tab_float (ssb->t,4, i+1, TAB_RIGHT, gs->se_mean, 8, 3);
 895     }
 896
 897 }
 898
 899
 900
 901 /* Implementation of the Test Results box struct */
 902
 903 void trbox_base_init(struct trbox *self,int n_vars, int cols);
 904 void trbox_base_finalize(struct trbox *trb);
 905
 906 void trbox_independent_samples_init(struct trbox *trb,
 907                                     struct cmd_t_test *cmd );
 908
 909 void trbox_independent_samples_populate(struct trbox *trb,
 910                                         struct cmd_t_test *cmd);
 911
 912 void trbox_one_sample_init(struct trbox *self,
 913                       struct cmd_t_test *cmd );
 914
 915 void trbox_one_sample_populate(struct trbox *trb,
 916                                struct cmd_t_test *cmd);
 917
 918 void trbox_paired_init(struct trbox *self,
 919                        struct cmd_t_test *cmd );
 920
 921 void trbox_paired_populate(struct trbox *trb,
 922                       struct cmd_t_test *cmd);
 923
 924
 925
 926 /* Create a trbox according to mode*/
 927 void
 928 trbox_create(struct trbox *trb,
 929              struct cmd_t_test *cmd, int mode)
 930 {
 931     switch (mode)
 932       {
 933       case T_1_SAMPLE:
 934         trbox_one_sample_init(trb,cmd);
 935         break;
 936       case T_IND_SAMPLES:
 937         trbox_independent_samples_init(trb,cmd);
 938         break;
 939       case T_PAIRED:
 940         trbox_paired_init(trb,cmd);
 941         break;
 942       default:
 943         assert(0);
 944       }
 945 }
 946
 947 /* Populate a trbox according to cmd */
 948 void
 949 trbox_populate(struct trbox *trb, struct cmd_t_test *cmd)
 950 {
 951   trb->populate(trb,cmd);
 952 }
 953
 954 /* Submit and destroy a trbox */
 955 void
 956 trbox_finalize(struct trbox *trb)
 957 {
 958   trb->finalize(trb);
 959 }
 960
 961 /* Initialize the independent samples trbox */
 962 void
 963 trbox_independent_samples_init(struct trbox *self,
 964                            struct cmd_t_test *cmd UNUSED)
 965 {
 966   const int hsize=11;
 967   const int vsize=cmd->n_variables*2+3;
 968
 969   assert(self);
 970   self->populate = trbox_independent_samples_populate;
 971
 972   trbox_base_init(self,cmd->n_variables*2,hsize);
 973   tab_title(self->t,0,_("Independent Samples Test"));
 974   tab_hline(self->t,TAL_1,2,hsize-1,1);
 975   tab_vline(self->t,TAL_2,2,0,vsize-1);
 976   tab_vline(self->t,TAL_1,4,0,vsize-1);
 977   tab_box(self->t,-1,-1,-1,TAL_1, 2,1,hsize-2,vsize-1);
 978   tab_hline(self->t,TAL_1, hsize-2,hsize-1,2);
 979   tab_box(self->t,-1,-1,-1,TAL_1, hsize-2,2,hsize-1,vsize-1);
 980   tab_joint_text(self->t, 2, 0, 3, 0,
 981                  TAB_CENTER,_("Levene's Test for Equality of Variances"));
 982   tab_joint_text(self->t, 4,0,hsize-1,0,
 983                  TAB_CENTER,_("t-test for Equality of Means"));
 984
 985   tab_text(self->t,2,2, TAB_CENTER | TAT_TITLE,_("F"));
 986   tab_text(self->t,3,2, TAB_CENTER | TAT_TITLE,_("Sig."));
 987   tab_text(self->t,4,2, TAB_CENTER | TAT_TITLE,_("t"));
 988   tab_text(self->t,5,2, TAB_CENTER | TAT_TITLE,_("df"));
 989   tab_text(self->t,6,2, TAB_CENTER | TAT_TITLE,_("Sig. (2-tailed)"));
 990   tab_text(self->t,7,2, TAB_CENTER | TAT_TITLE,_("Mean Difference"));
 991   tab_text(self->t,8,2, TAB_CENTER | TAT_TITLE,_("Std. Error Difference"));
 992   tab_text(self->t,9,2, TAB_CENTER | TAT_TITLE,_("Lower"));
 993   tab_text(self->t,10,2, TAB_CENTER | TAT_TITLE,_("Upper"));
 994
 995   tab_joint_text(self->t, 9, 1, 10, 1, TAB_CENTER | TAT_PRINTF,
 996                  _("%g%% Confidence Interval of the Difference"),
 997                  cmd->criteria*100.0);
 998
 999 }
1000
1001 /* Populate the independent samples trbox */
1002 void
1003 trbox_independent_samples_populate(struct trbox *self,
1004                                    struct cmd_t_test *cmd )
1005 {
1006   int i;
1007
1008   assert(self);
1009   for (i=0; i < cmd->n_variables; ++i)
1010     {
1011       double p,q;
1012
1013       double t;
1014       double df;
1015
1016       double df1, df2;
1017
1018       double pooled_variance;
1019       double std_err_diff;
1020       double mean_diff;
1021
1022       struct variable *var = cmd->v_variables[i];
1023       struct group_proc *grp_data = group_proc_get (var);
1024
1025       struct hsh_table *grp_hash = grp_data->group_hash;
1026
1027       struct group_statistics *gs0 ;
1028       struct group_statistics *gs1 ;
1029
1030       union value search_val;
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[0];
1036
1037       gs0 = hsh_find(grp_hash, (void *) &search_val);
1038       assert(gs0);
1039
1040       if ( gp.criterion == CMP_LE )
1041         search_val.f = gp.v.critical_value + 1.0;
1042       else
1043         search_val = gp.v.g_value[1];
1044
1045       gs1 = hsh_find(grp_hash, (void *) &search_val);
1046       assert(gs1);
1047
1048
1049       tab_text (self->t, 0, i*2+3, TAB_LEFT, cmd->v_variables[i]->name);
1050
1051       tab_text (self->t, 1, i*2+3, TAB_LEFT, _("Equal variances assumed"));
1052
1053
1054       tab_float(self->t, 2, i*2+3, TAB_CENTER, grp_data->levene, 8,3);
1055
1056       /* Now work out the significance of the Levene test */
1057       df1 = 1; df2 = grp_data->ugs.n - 2;
1058       q = gsl_cdf_fdist_Q(grp_data->levene, df1, df2);
1059
1060       tab_float(self->t, 3, i*2+3, TAB_CENTER, q, 8,3 );
1061
1062       df = gs0->n + gs1->n - 2.0 ;
1063       tab_float (self->t, 5, i*2+3, TAB_RIGHT, df, 2, 0);
1064
1065       pooled_variance = ( (gs0->n )*pow2(gs0->s_std_dev)
1066                           +
1067                           (gs1->n )*pow2(gs1->s_std_dev)
1068                         ) / df  ;
1069
1070       t = (gs0->mean - gs1->mean) / sqrt(pooled_variance) ;
1071       t /= sqrt((gs0->n + gs1->n)/(gs0->n*gs1->n));
1072
1073       tab_float (self->t, 4, i*2+3, TAB_RIGHT, t, 8, 3);
1074
1075       p = gsl_cdf_tdist_P(t, df);
1076       q = gsl_cdf_tdist_Q(t, df);
1077
1078       tab_float(self->t, 6, i*2+3, TAB_RIGHT, 2.0*(t>0?q:p) , 8, 3);
1079
1080       mean_diff = gs0->mean - gs1->mean;
1081       tab_float(self->t, 7, i*2+3, TAB_RIGHT, mean_diff, 8, 3);
1082
1083
1084       std_err_diff = sqrt( pow2(gs0->se_mean) + pow2(gs1->se_mean));
1085       tab_float(self->t, 8, i*2+3, TAB_RIGHT, std_err_diff, 8, 3);
1086
1087
1088       /* Now work out the confidence interval */
1089       q = (1 - cmd->criteria)/2.0;  /* 2-tailed test */
1090
1091       t = gsl_cdf_tdist_Qinv(q,df);
1092       tab_float(self->t, 9, i*2+3, TAB_RIGHT,
1093                 mean_diff - t * std_err_diff, 8, 3);
1094
1095       tab_float(self->t, 10, i*2+3, TAB_RIGHT,
1096                 mean_diff + t * std_err_diff, 8, 3);
1097
1098
1099       {
1100         double se2;
1101       /* Now for the \sigma_1 != \sigma_2 case */
1102       tab_text (self->t, 1, i*2+3+1,
1103                 TAB_LEFT, _("Equal variances not assumed"));
1104
1105
1106       se2 = (pow2(gs0->s_std_dev)/(gs0->n -1) ) +
1107         (pow2(gs1->s_std_dev)/(gs1->n -1) );
1108
1109       t = mean_diff / sqrt(se2) ;
1110       tab_float (self->t, 4, i*2+3+1, TAB_RIGHT, t, 8, 3);
1111
1112       df = pow2(se2) / (
1113                        (pow2(pow2(gs0->s_std_dev)/(gs0->n - 1 ))
1114                         /(gs0->n -1 )
1115                         )
1116                        +
1117                        (pow2(pow2(gs1->s_std_dev)/(gs1->n - 1 ))
1118                         /(gs1->n -1 )
1119                         )
1120                        ) ;
1121       tab_float (self->t, 5, i*2+3+1, TAB_RIGHT, df, 8, 3);
1122
1123       p = gsl_cdf_tdist_P(t, df);
1124       q = gsl_cdf_tdist_Q(t, df);
1125
1126       tab_float(self->t, 6, i*2+3+1, TAB_RIGHT, 2.0*(t>0?q:p) , 8, 3);
1127
1128       /* Now work out the confidence interval */
1129       q = (1 - cmd->criteria)/2.0;  /* 2-tailed test */
1130
1131       t = gsl_cdf_tdist_Qinv(q, df);
1132
1133       tab_float(self->t, 7, i*2+3+1, TAB_RIGHT, mean_diff, 8, 3);
1134
1135
1136       tab_float(self->t, 8, i*2+3+1, TAB_RIGHT, std_err_diff, 8, 3);
1137
1138
1139       tab_float(self->t, 9, i*2+3+1, TAB_RIGHT,
1140                 mean_diff - t * std_err_diff, 8, 3);
1141
1142       tab_float(self->t, 10, i*2+3+1, TAB_RIGHT,
1143                 mean_diff + t * std_err_diff, 8, 3);
1144
1145       }
1146     }
1147 }
1148
1149 /* Initialize the paired samples trbox */
1150 void
1151 trbox_paired_init(struct trbox *self,
1152                            struct cmd_t_test *cmd UNUSED)
1153 {
1154
1155   const int hsize=10;
1156   const int vsize=n_pairs+3;
1157
1158   self->populate = trbox_paired_populate;
1159
1160   trbox_base_init(self,n_pairs,hsize);
1161   tab_title (self->t, 0, _("Paired Samples Test"));
1162   tab_hline(self->t,TAL_1,2,6,1);
1163   tab_vline(self->t,TAL_2,2,0,vsize - 1);
1164   tab_joint_text(self->t,2,0,6,0,TAB_CENTER,_("Paired Differences"));
1165   tab_box(self->t,-1,-1,-1,TAL_1, 2,1,6,vsize-1);
1166   tab_box(self->t,-1,-1,-1,TAL_1, 6,0,hsize-1,vsize-1);
1167   tab_hline(self->t,TAL_1,5,6, 2);
1168   tab_vline(self->t,TAL_0,6,0,1);
1169
1170   tab_joint_text(self->t, 5, 1, 6, 1, TAB_CENTER | TAT_PRINTF,
1171                  _("%g%% Confidence Interval of the Difference"),
1172                  cmd->criteria*100.0);
1173
1174   tab_text (self->t, 2, 2, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("Mean"));
1175   tab_text (self->t, 3, 2, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("Std. Deviation"));
1176   tab_text (self->t, 4, 2, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("Std. Error Mean"));
1177   tab_text (self->t, 5, 2, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("Lower"));
1178   tab_text (self->t, 6, 2, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("Upper"));
1179   tab_text (self->t, 7, 2, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("t"));
1180   tab_text (self->t, 8, 2, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("df"));
1181   tab_text (self->t, 9, 2, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("Sig. (2-tailed)"));
1182 }
1183
1184 /* Populate the paired samples trbox */
1185 void
1186 trbox_paired_populate(struct trbox *trb,
1187                               struct cmd_t_test *cmd UNUSED)
1188 {
1189   int i;
1190
1191   for (i=0; i < n_pairs; ++i)
1192     {
1193       double p,q;
1194       double se_mean;
1195
1196       double n = pairs[i].n;
1197       double t;
1198       double df = n - 1;
1199
1200       tab_text (trb->t, 0, i+3, TAB_LEFT | TAT_PRINTF, _("Pair %d"),i);
1201
1202       tab_text (trb->t, 1, i+3, TAB_LEFT | TAT_PRINTF, "%s - %s",
1203                 pairs[i].v[0]->name, pairs[i].v[1]->name);
1204
1205       tab_float(trb->t, 2, i+3, TAB_RIGHT, pairs[i].mean_diff, 8, 4);
1206
1207       tab_float(trb->t, 3, i+3, TAB_RIGHT, pairs[i].std_dev_diff, 8, 5);
1208
1209       /* SE Mean */
1210       se_mean = pairs[i].std_dev_diff / sqrt(n) ;
1211       tab_float(trb->t, 4, i+3, TAB_RIGHT, se_mean, 8,5 );
1212
1213       /* Now work out the confidence interval */
1214       q = (1 - cmd->criteria)/2.0;  /* 2-tailed test */
1215
1216       t = gsl_cdf_tdist_Qinv(q, df);
1217
1218       tab_float(trb->t, 5, i+3, TAB_RIGHT,
1219                 pairs[i].mean_diff - t * se_mean , 8, 4);
1220
1221       tab_float(trb->t, 6, i+3, TAB_RIGHT,
1222                 pairs[i].mean_diff + t * se_mean , 8, 4);
1223
1224       t = (pairs[i].mean[0] - pairs[i].mean[1])
1225         / sqrt (
1226                 ( pow2 (pairs[i].s_std_dev[0]) + pow2 (pairs[i].s_std_dev[1]) -
1227                   2 * pairs[i].correlation *
1228                   pairs[i].s_std_dev[0] * pairs[i].s_std_dev[1] )
1229                 / (n - 1)
1230                 );
1231
1232       tab_float(trb->t, 7, i+3, TAB_RIGHT, t , 8,3 );
1233
1234       /* Degrees of freedom */
1235       tab_float(trb->t, 8, i+3, TAB_RIGHT, df , 2, 0 );
1236
1237       p = gsl_cdf_tdist_P(t,df);
1238       q = gsl_cdf_tdist_P(t,df);
1239
1240       tab_float(trb->t, 9, i+3, TAB_RIGHT, 2.0*(t>0?q:p) , 8, 3);
1241
1242     }
1243 }
1244
1245 /* Initialize the one sample trbox */
1246 void
1247 trbox_one_sample_init(struct trbox *self, struct cmd_t_test *cmd )
1248 {
1249   const int hsize=7;
1250   const int vsize=cmd->n_variables+3;
1251
1252   self->populate = trbox_one_sample_populate;
1253
1254   trbox_base_init(self, cmd->n_variables,hsize);
1255   tab_title (self->t, 0, _("One-Sample Test"));
1256   tab_hline(self->t, TAL_1, 1, hsize - 1, 1);
1257   tab_vline(self->t, TAL_2, 1, 0, vsize - 1);
1258
1259   tab_joint_text(self->t, 1, 0, hsize-1,0, TAB_CENTER | TAT_PRINTF,
1260                  _("Test Value = %f"), cmd->n_testval[0]);
1261
1262   tab_box(self->t, -1, -1, -1, TAL_1, 1,1,hsize-1,vsize-1);
1263
1264
1265   tab_joint_text(self->t,5,1,6,1,TAB_CENTER  | TAT_PRINTF,
1266                  _("%g%% Confidence Interval of the Difference"),
1267                  cmd->criteria*100.0);
1268
1269   tab_vline(self->t,TAL_0,6,1,1);
1270   tab_hline(self->t,TAL_1,5,6,2);
1271   tab_text (self->t, 1, 2, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("t"));
1272   tab_text (self->t, 2, 2, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("df"));
1273   tab_text (self->t, 3, 2, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("Sig. (2-tailed)"));
1274   tab_text (self->t, 4, 2, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("Mean Difference"));
1275   tab_text (self->t, 5, 2, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("Lower"));
1276   tab_text (self->t, 6, 2, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("Upper"));
1277
1278 }
1279
1280
1281 /* Populate the one sample trbox */
1282 void
1283 trbox_one_sample_populate(struct trbox *trb, struct cmd_t_test *cmd)
1284 {
1285   int i;
1286
1287   assert(trb->t);
1288
1289   for (i=0; i < cmd->n_variables; ++i)
1290     {
1291       double t;
1292       double p,q;
1293       double df;
1294       struct group_statistics *gs = &group_proc_get (cmd->v_variables[i])->ugs;
1295
1296
1297       tab_text (trb->t, 0, i+3, TAB_LEFT, cmd->v_variables[i]->name);
1298
1299       t = (gs->mean - cmd->n_testval[0] ) * sqrt(gs->n) / gs->std_dev ;
1300
1301       tab_float (trb->t, 1, i+3, TAB_RIGHT, t, 8,3);
1302
1303       /* degrees of freedom */
1304       df = gs->n - 1;
1305
1306       tab_float (trb->t, 2, i+3, TAB_RIGHT, df, 8,0);
1307
1308       p = gsl_cdf_tdist_P(t, df);
1309       q = gsl_cdf_tdist_Q(t, df);
1310
1311       /* Multiply by 2 to get 2-tailed significance, makeing sure we've got
1312          the correct tail*/
1313       tab_float (trb->t, 3, i+3, TAB_RIGHT, 2.0*(t>0?q:p), 8,3);
1314
1315       tab_float (trb->t, 4, i+3, TAB_RIGHT, gs->mean_diff, 8,3);
1316
1317
1318       q = (1 - cmd->criteria)/2.0;  /* 2-tailed test */
1319       t = gsl_cdf_tdist_Qinv(q, df);
1320
1321       tab_float (trb->t, 5, i+3, TAB_RIGHT,
1322                  gs->mean_diff - t * gs->se_mean, 8,4);
1323
1324       tab_float (trb->t, 6, i+3, TAB_RIGHT,
1325                  gs->mean_diff + t * gs->se_mean, 8,4);
1326     }
1327 }
1328
1329 /* Base initializer for the generalized trbox */
1330 void
1331 trbox_base_init(struct trbox *self, int data_rows, int cols)
1332 {
1333   const int rows = 3 + data_rows;
1334
1335   self->finalize = trbox_base_finalize;
1336   self->t = tab_create (cols, rows, 0);
1337   tab_headers (self->t,0,0,3,0);
1338   tab_box (self->t, TAL_2, TAL_2, TAL_0, TAL_0, 0, 0, cols -1, rows -1);
1339   tab_hline(self->t, TAL_2,0,cols-1,3);
1340   tab_dim (self->t, tab_natural_dimensions);
1341 }
1342
1343
1344 /* Base finalizer for the trbox */
1345 void
1346 trbox_base_finalize(struct trbox *trb)
1347 {
1348   tab_submit(trb->t);
1349 }
1350
1351
1352 /* Create , populate and submit the Paired Samples Correlation box */
1353 void
1354 pscbox(void)
1355 {
1356   const int rows=1+n_pairs;
1357   const int cols=5;
1358   int i;
1359
1360   struct tab_table *table;
1361
1362   table = tab_create (cols,rows,0);
1363
1364   tab_columns (table, SOM_COL_DOWN, 1);
1365   tab_headers (table,0,0,1,0);
1366   tab_box (table, TAL_2, TAL_2, TAL_0, TAL_1, 0, 0, cols -1, rows -1 );
1367   tab_hline(table, TAL_2, 0, cols - 1, 1);
1368   tab_vline(table, TAL_2, 2, 0, rows - 1);
1369   tab_dim(table, tab_natural_dimensions);
1370   tab_title(table, 0, _("Paired Samples Correlations"));
1371
1372   /* column headings */
1373   tab_text(table, 2,0, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("N"));
1374   tab_text(table, 3,0, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("Correlation"));
1375   tab_text(table, 4,0, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("Sig."));
1376
1377   for (i=0; i < n_pairs; ++i)
1378     {
1379       double p,q;
1380
1381       double df = pairs[i].n -2;
1382
1383       double correlation_t =
1384         pairs[i].correlation * sqrt(df) /
1385         sqrt(1 - pow2(pairs[i].correlation));
1386
1387
1388       /* row headings */
1389       tab_text(table, 0,i+1, TAB_LEFT | TAT_TITLE | TAT_PRINTF,
1390                _("Pair %d"), i);
1391
1392       tab_text(table, 1,i+1, TAB_LEFT | TAT_TITLE | TAT_PRINTF,
1393                _("%s & %s"), pairs[i].v[0]->name, pairs[i].v[1]->name);
1394
1395
1396       /* row data */
1397       tab_float(table, 2, i+1, TAB_RIGHT, pairs[i].n, 4, 0);
1398       tab_float(table, 3, i+1, TAB_RIGHT, pairs[i].correlation, 8, 3);
1399
1400       p = gsl_cdf_tdist_P(correlation_t, df);
1401       q = gsl_cdf_tdist_Q(correlation_t, df);
1402
1403       tab_float(table, 4, i+1, TAB_RIGHT, 2.0*(correlation_t>0?q:p), 8, 3);
1404     }
1405
1406   tab_submit(table);
1407 }
1408
1409
1410
1411
1412 /* Calculation Implementation */
1413
1414 /* Per case calculations common to all variants of the T test */
1415 static int
1416 common_calc (const struct ccase *c, void *_cmd)
1417 {
1418   int i;
1419   struct cmd_t_test *cmd = (struct cmd_t_test *)_cmd;
1420
1421   double weight = dict_get_case_weight(default_dict,c,&bad_weight_warn);
1422
1423
1424   /* Skip the entire case if /MISSING=LISTWISE is set */
1425   if ( cmd->miss == TTS_LISTWISE )
1426     {
1427       for(i=0; i< cmd->n_variables ; ++i)
1428         {
1429           struct variable *v = cmd->v_variables[i];
1430           const union value *val = case_data (c, v->fv);
1431
1432           if (value_is_missing(val,v) )
1433             {
1434               return 0;
1435             }
1436         }
1437     }
1438
1439   /* Listwise has to be implicit if the independent variable is missing ?? */
1440   if ( cmd->sbc_groups )
1441     {
1442       const union value *gv = case_data (c, indep_var->fv);
1443       if ( value_is_missing(gv,indep_var) )
1444         {
1445           return 0;
1446         }
1447     }
1448
1449
1450   for(i=0; i< cmd->n_variables ; ++i)
1451     {
1452       struct group_statistics *gs;
1453       struct variable *v = cmd->v_variables[i];
1454       const union value *val = case_data (c, v->fv);
1455
1456       gs= &group_proc_get (cmd->v_variables[i])->ugs;
1457
1458       if (! value_is_missing(val,v) )
1459         {
1460           gs->n+=weight;
1461           gs->sum+=weight * val->f;
1462           gs->ssq+=weight * val->f * val->f;
1463         }
1464     }
1465   return 0;
1466 }
1467
1468 /* Pre calculations common to all variants of the T test */
1469 static void
1470 common_precalc ( struct cmd_t_test *cmd )
1471 {
1472   int i=0;
1473
1474   for(i=0; i< cmd->n_variables ; ++i)
1475     {
1476       struct group_statistics *gs;
1477       gs= &group_proc_get (cmd->v_variables[i])->ugs;
1478
1479       gs->sum=0;
1480       gs->n=0;
1481       gs->ssq=0;
1482       gs->sum_diff=0;
1483     }
1484 }
1485
1486 /* Post calculations common to all variants of the T test */
1487 void
1488 common_postcalc (  struct cmd_t_test *cmd )
1489 {
1490   int i=0;
1491
1492
1493   for(i=0; i< cmd->n_variables ; ++i)
1494     {
1495       struct group_statistics *gs;
1496       gs= &group_proc_get (cmd->v_variables[i])->ugs;
1497
1498       gs->mean=gs->sum / gs->n;
1499       gs->s_std_dev= sqrt(
1500                          ( (gs->ssq / gs->n ) - gs->mean * gs->mean )
1501                          ) ;
1502
1503       gs->std_dev= sqrt(
1504                          gs->n/(gs->n-1) *
1505                          ( (gs->ssq / gs->n ) - gs->mean * gs->mean )
1506                          ) ;
1507
1508       gs->se_mean = gs->std_dev / sqrt(gs->n);
1509       gs->mean_diff= gs->sum_diff / gs->n;
1510     }
1511 }
1512
1513 /* Per case calculations for one sample t test  */
1514 static int
1515 one_sample_calc (const struct ccase *c, void *cmd_)
1516 {
1517   int i;
1518   struct cmd_t_test *cmd = (struct cmd_t_test *)cmd_;
1519
1520
1521   double weight = dict_get_case_weight(default_dict,c,&bad_weight_warn);
1522
1523   /* Skip the entire case if /MISSING=LISTWISE is set */
1524   if ( cmd->miss == TTS_LISTWISE )
1525     {
1526       for(i=0; i< cmd->n_variables ; ++i)
1527         {
1528           struct variable *v = cmd->v_variables[i];
1529           const union value *val = case_data (c, v->fv);
1530
1531           if (value_is_missing(val,v) )
1532             {
1533               return 0;
1534             }
1535         }
1536     }
1537
1538   for(i=0; i< cmd->n_variables ; ++i)
1539     {
1540       struct group_statistics *gs;
1541       struct variable *v = cmd->v_variables[i];
1542       const union value *val = case_data (c, v->fv);
1543
1544       gs= &group_proc_get (cmd->v_variables[i])->ugs;
1545
1546       if ( ! value_is_missing(val,v))
1547         gs->sum_diff += weight * (val->f - cmd->n_testval[0]);
1548     }
1549
1550   return 0;
1551 }
1552
1553 /* Pre calculations for one sample t test */
1554 static void
1555 one_sample_precalc ( struct cmd_t_test *cmd )
1556 {
1557   int i=0;
1558
1559   for(i=0; i< cmd->n_variables ; ++i)
1560     {
1561       struct group_statistics *gs;
1562       gs= &group_proc_get (cmd->v_variables[i])->ugs;
1563
1564       gs->sum_diff=0;
1565     }
1566 }
1567
1568 /* Post calculations for one sample t test */
1569 static void
1570 one_sample_postcalc (struct cmd_t_test *cmd)
1571 {
1572   int i=0;
1573
1574   for(i=0; i< cmd->n_variables ; ++i)
1575     {
1576       struct group_statistics *gs;
1577       gs= &group_proc_get (cmd->v_variables[i])->ugs;
1578
1579       gs->mean_diff = gs->sum_diff / gs->n ;
1580     }
1581 }
1582
1583
1584
1585 static void
1586 paired_precalc (struct cmd_t_test *cmd UNUSED)
1587 {
1588   int i;
1589
1590   for(i=0; i < n_pairs ; ++i )
1591     {
1592       pairs[i].n = 0;
1593       pairs[i].sum[0] = 0;      pairs[i].sum[1] = 0;
1594       pairs[i].ssq[0] = 0;      pairs[i].ssq[1] = 0;
1595       pairs[i].sum_of_prod = 0;
1596       pairs[i].correlation = 0;
1597       pairs[i].sum_of_diffs = 0;
1598       pairs[i].ssq_diffs = 0;
1599     }
1600
1601 }
1602
1603
1604 static int
1605 paired_calc (const struct ccase *c, void *cmd_)
1606 {
1607   int i;
1608
1609   struct cmd_t_test *cmd  = (struct cmd_t_test *) cmd_;
1610
1611   double weight = dict_get_case_weight(default_dict,c,&bad_weight_warn);
1612
1613   /* Skip the entire case if /MISSING=LISTWISE is set ,
1614    AND one member of a pair is missing */
1615   if ( cmd->miss == TTS_LISTWISE )
1616     {
1617       for(i=0; i < n_pairs ; ++i )
1618         {
1619           struct variable *v0 = pairs[i].v[0];
1620           struct variable *v1 = pairs[i].v[1];
1621
1622           const union value *val0 = case_data (c, v0->fv);
1623           const union value *val1 = case_data (c, v1->fv);
1624
1625           if ( value_is_missing(val0,v0) ||
1626                value_is_missing(val1,v1) )
1627             {
1628               return 0;
1629             }
1630         }
1631     }
1632
1633   for(i=0; i < n_pairs ; ++i )
1634     {
1635       struct variable *v0 = pairs[i].v[0];
1636       struct variable *v1 = pairs[i].v[1];
1637
1638       const union value *val0 = case_data (c, v0->fv);
1639       const union value *val1 = case_data (c, v1->fv);
1640
1641       if ( ( !value_is_missing(val0,v0) && !value_is_missing(val1,v1) ) )
1642       {
1643         pairs[i].n += weight;
1644         pairs[i].sum[0] += weight * val0->f;
1645         pairs[i].sum[1] += weight * val1->f;
1646
1647         pairs[i].ssq[0] += weight * pow2(val0->f);
1648         pairs[i].ssq[1] += weight * pow2(val1->f);
1649
1650         pairs[i].sum_of_prod += weight * val0->f * val1->f ;
1651
1652         pairs[i].sum_of_diffs += weight * ( val0->f - val1->f ) ;
1653         pairs[i].ssq_diffs += weight * pow2(val0->f - val1->f);
1654       }
1655     }
1656
1657   return 0;
1658 }
1659
1660 static void
1661 paired_postcalc (struct cmd_t_test *cmd UNUSED)
1662 {
1663   int i;
1664
1665   for(i=0; i < n_pairs ; ++i )
1666     {
1667       int j;
1668       const double n = pairs[i].n;
1669
1670       for (j=0; j < 2 ; ++j)
1671         {
1672           pairs[i].mean[j] = pairs[i].sum[j] / n ;
1673           pairs[i].s_std_dev[j] = sqrt((pairs[i].ssq[j] / n -
1674                                               pow2(pairs[i].mean[j]))
1675                                      );
1676
1677           pairs[i].std_dev[j] = sqrt(n/(n-1)*(pairs[i].ssq[j] / n -
1678                                               pow2(pairs[i].mean[j]))
1679                                      );
1680         }
1681
1682       pairs[i].correlation = pairs[i].sum_of_prod / pairs[i].n -
1683         pairs[i].mean[0] * pairs[i].mean[1] ;
1684       /* correlation now actually contains the covariance */
1685
1686       pairs[i].correlation /= pairs[i].std_dev[0] * pairs[i].std_dev[1];
1687       pairs[i].correlation *= pairs[i].n / ( pairs[i].n - 1 );
1688
1689       pairs[i].mean_diff = pairs[i].sum_of_diffs / n ;
1690
1691       pairs[i].std_dev_diff = sqrt (  n / (n - 1) * (
1692                                     ( pairs[i].ssq_diffs / n )
1693                                     -
1694                                     pow2(pairs[i].mean_diff )
1695                                     ) );
1696     }
1697 }
1698
1699 static void
1700 group_precalc (struct cmd_t_test *cmd )
1701 {
1702   int i;
1703   int j;
1704
1705   for(i=0; i< cmd->n_variables ; ++i)
1706     {
1707       struct group_proc *ttpr = group_proc_get (cmd->v_variables[i]);
1708
1709       /* There's always 2 groups for a T - TEST */
1710       ttpr->n_groups = 2;
1711
1712       gp.indep_width = indep_var->width;
1713
1714       ttpr->group_hash = hsh_create(2,
1715                                     (hsh_compare_func *) compare_group_binary,
1716                                     (hsh_hash_func *) hash_group_binary,
1717                                     (hsh_free_func *) free_group,
1718                                     (void *) &gp );
1719
1720       for (j=0 ; j < 2 ; ++j)
1721         {
1722
1723           struct group_statistics *gs = (struct group_statistics *)
1724             xmalloc (sizeof(struct group_statistics));
1725
1726           gs->sum = 0;
1727           gs->n = 0;
1728           gs->ssq = 0;
1729
1730           if ( gp.criterion == CMP_EQ )
1731             {
1732               gs->id = gp.v.g_value[j];
1733             }
1734           else
1735             {
1736               if ( j == 0 )
1737                 gs->id.f = gp.v.critical_value - 1.0 ;
1738               else
1739                 gs->id.f = gp.v.critical_value + 1.0 ;
1740             }
1741
1742           hsh_insert ( ttpr->group_hash, (void *) gs );
1743
1744         }
1745     }
1746
1747 }
1748
1749 static int
1750 group_calc (const struct ccase *c, struct cmd_t_test *cmd)
1751 {
1752   int i;
1753
1754   const union value *gv = case_data (c, indep_var->fv);
1755
1756   const double weight = dict_get_case_weight(default_dict,c,&bad_weight_warn);
1757
1758   if ( value_is_missing(gv,indep_var) )
1759     {
1760       return 0;
1761     }
1762
1763   if ( cmd->miss == TTS_LISTWISE )
1764     {
1765       for(i=0; i< cmd->n_variables ; ++i)
1766         {
1767           struct variable *v = cmd->v_variables[i];
1768           const union value *val = case_data (c, v->fv);
1769
1770           if (value_is_missing(val,v) )
1771             {
1772               return 0;
1773             }
1774         }
1775     }
1776
1777   gv = case_data (c, indep_var->fv);
1778
1779   for(i=0; i< cmd->n_variables ; ++i)
1780     {
1781       struct variable *var = cmd->v_variables[i];
1782       const union value *val = case_data (c, var->fv);
1783       struct hsh_table *grp_hash = group_proc_get (var)->group_hash;
1784       struct group_statistics *gs;
1785
1786       gs = hsh_find(grp_hash, (void *) gv);
1787
1788       /* If the independent variable doesn't match either of the values
1789          for this case then move on to the next case */
1790       if ( ! gs )
1791         return 0;
1792
1793       if ( !value_is_missing(val,var) )
1794         {
1795           gs->n+=weight;
1796           gs->sum+=weight * val->f;
1797           gs->ssq+=weight * pow2(val->f);
1798         }
1799     }
1800
1801   return 0;
1802 }
1803
1804
1805 static void
1806 group_postcalc ( struct cmd_t_test *cmd )
1807 {
1808   int i;
1809
1810   for(i=0; i< cmd->n_variables ; ++i)
1811     {
1812       struct variable *var = cmd->v_variables[i];
1813       struct hsh_table *grp_hash = group_proc_get (var)->group_hash;
1814       struct hsh_iterator g;
1815       struct group_statistics *gs;
1816       int count=0;
1817
1818       for (gs =  hsh_first (grp_hash,&g);
1819            gs != 0;
1820            gs = hsh_next(grp_hash,&g))
1821         {
1822           gs->mean = gs->sum / gs->n;
1823
1824           gs->s_std_dev= sqrt(
1825                               ( (gs->ssq / gs->n ) - gs->mean * gs->mean )
1826                               ) ;
1827
1828           gs->std_dev= sqrt(
1829                             gs->n/(gs->n-1) *
1830                             ( (gs->ssq / gs->n ) - gs->mean * gs->mean )
1831                             ) ;
1832
1833           gs->se_mean = gs->std_dev / sqrt(gs->n);
1834           count ++;
1835         }
1836       assert(count == 2);
1837     }
1838 }
1839
1840
1841
1842 static void
1843 calculate(const struct casefile *cf, void *cmd_)
1844 {
1845   struct ssbox stat_summary_box;
1846   struct trbox test_results_box;
1847
1848   struct casereader *r;
1849   struct ccase c;
1850
1851   struct cmd_t_test *cmd = (struct cmd_t_test *) cmd_;
1852
1853   common_precalc(cmd);
1854   for(r = casefile_get_reader (cf);
1855       casereader_read (r, &c) ;
1856       case_destroy (&c))
1857     {
1858       common_calc(&c,cmd);
1859     }
1860   casereader_destroy (r);
1861   common_postcalc(cmd);
1862
1863   switch(mode)
1864     {
1865     case T_1_SAMPLE:
1866       one_sample_precalc(cmd);
1867       for(r = casefile_get_reader (cf);
1868           casereader_read (r, &c) ;
1869           case_destroy (&c))
1870         {
1871           one_sample_calc(&c,cmd);
1872         }
1873       casereader_destroy (r);
1874       one_sample_postcalc(cmd);
1875
1876       break;
1877     case T_PAIRED:
1878       paired_precalc(cmd);
1879       for(r = casefile_get_reader (cf);
1880           casereader_read (r, &c) ;
1881           case_destroy (&c))
1882         {
1883           paired_calc(&c,cmd);
1884         }
1885       casereader_destroy (r);
1886       paired_postcalc(cmd);
1887
1888       break;
1889     case T_IND_SAMPLES:
1890
1891       group_precalc(cmd);
1892       for(r = casefile_get_reader (cf);
1893           casereader_read (r, &c) ;
1894           case_destroy (&c))
1895         {
1896           group_calc(&c,cmd);
1897         }
1898       casereader_destroy (r);
1899       group_postcalc(cmd);
1900
1901       levene(cf, indep_var, cmd->n_variables, cmd->v_variables,
1902              (cmd->miss == TTS_LISTWISE)?LEV_LISTWISE:LEV_ANALYSIS ,
1903              value_is_missing);
1904       break;
1905     }
1906
1907   ssbox_create(&stat_summary_box,cmd,mode);
1908   ssbox_populate(&stat_summary_box,cmd);
1909   ssbox_finalize(&stat_summary_box);
1910
1911   if ( mode == T_PAIRED)
1912       pscbox();
1913
1914   trbox_create(&test_results_box,cmd,mode);
1915   trbox_populate(&test_results_box,cmd);
1916   trbox_finalize(&test_results_box);
1917
1918 }
1919
1920 short which_group(const struct group_statistics *g,
1921                   const struct group_properties *p);
1922
1923 /* Return -1 if the id of a is less than b; +1 if greater than and
1924    0 if equal */
1925 static int
1926 compare_group_binary(const struct group_statistics *a,
1927                      const struct group_statistics *b,
1928                      const struct group_properties *p)
1929 {
1930   short flag_a;
1931   short flag_b;
1932
1933   if ( p->criterion == CMP_LE )
1934     {
1935       /* less-than-or-equal comparision is not meaningfull for
1936          alpha variables, so we shouldn't ever arrive here */
1937       assert(p->indep_width == 0 ) ;
1938
1939       flag_a = ( a->id.f < p->v.critical_value ) ;
1940       flag_b = ( b->id.f < p->v.critical_value ) ;
1941     }
1942   else
1943     {
1944       flag_a = which_group(a, p);
1945       flag_b = which_group(b, p);
1946     }
1947
1948   if (flag_a < flag_b )
1949     return -1;
1950
1951   return (flag_a > flag_b);
1952 }
1953
1954 /* This is a degenerate case of a hash, since it can only return three possible
1955    values.  It's really a comparison, being used as a hash function */
1956
1957 static unsigned
1958 hash_group_binary(const struct group_statistics *g,
1959                   const struct group_properties *p)
1960 {
1961   short flag = -1;
1962
1963   if ( p->criterion == CMP_LE )
1964     {
1965       /* Not meaningfull to do a less than compare for alpha values ? */
1966       assert(p->indep_width == 0 ) ;
1967       flag = ( g->id.f < p->v.critical_value ) ;
1968     }
1969   else if ( p->criterion == CMP_EQ)
1970     {
1971       flag = which_group(g,p);
1972     }
1973   else
1974     assert(0);
1975
1976   return flag;
1977 }
1978
1979 /* return 0 if G belongs to group 0,
1980           1 if it belongs to group 1,
1981           2 if it belongs to neither group */
1982 short
1983 which_group(const struct group_statistics *g,
1984             const struct group_properties *p)
1985 {
1986
1987   if ( 0 == compare_values (&g->id, &p->v.g_value[0], p->indep_width))
1988     return 0;
1989
1990   if ( 0 == compare_values (&g->id, &p->v.g_value[1], p->indep_width))
1991     return 1;
1992
1993   return 2;
1994 }
1995