pintos-os.org Git - pspp/blob - src/language/stats/oneway.c

   1 /* PSPP - a program for statistical analysis.
   2    Copyright (C) 1997-9, 2000, 2007, 2009, 2010 Free Software Foundation, Inc.
   3
   4    This program is free software: you can redistribute it and/or modify
   5    it under the terms of the GNU General Public License as published by
   6    the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
   7    (at your option) any later version.
   8
   9    This program is distributed in the hope that it will be useful,
  10    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  12    GNU General Public License for more details.
  13
  14    You should have received a copy of the GNU General Public License
  15    along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>. */
  16
  17 #include <config.h>
  18
  19 #include <data/case.h>
  20 #include <data/casegrouper.h>
  21 #include <data/casereader.h>
  22
  23 #include <math/covariance.h>
  24 #include <math/categoricals.h>
  25 #include <math/moments.h>
  26 #include <gsl/gsl_matrix.h>
  27 #include <linreg/sweep.h>
  28
  29 #include <libpspp/ll.h>
  30
  31 #include <language/lexer/lexer.h>
  32 #include <language/lexer/variable-parser.h>
  33 #include <language/lexer/value-parser.h>
  34 #include <language/command.h>
  35
  36 #include <data/procedure.h>
  37 #include <data/value.h>
  38 #include <data/dictionary.h>
  39
  40 #include <language/dictionary/split-file.h>
  41 #include <libpspp/hash.h>
  42 #include <libpspp/taint.h>
  43 #include <math/group-proc.h>
  44 #include <math/levene.h>
  45 #include <libpspp/misc.h>
  46
  47 #include <output/tab.h>
  48
  49 #include <gsl/gsl_cdf.h>
  50 #include <math.h>
  51 #include <data/format.h>
  52
  53 #include <libpspp/message.h>
  54
  55 #include "gettext.h"
  56 #define _(msgid) gettext (msgid)
  57
  58 enum missing_type
  59   {
  60     MISS_LISTWISE,
  61     MISS_ANALYSIS,
  62   };
  63
  64 enum statistics
  65   {
  66     STATS_DESCRIPTIVES = 0x0001,
  67     STATS_HOMOGENEITY = 0x0002
  68   };
  69
  70 struct coeff_node
  71 {
  72   struct ll ll;
  73   double coeff;
  74 };
  75
  76
  77 struct contrasts_node
  78 {
  79   struct ll ll;
  80   struct ll_list coefficient_list;
  81
  82   bool bad_count; /* True if the number of coefficients does not equal the number of groups */
  83 };
  84
  85 struct oneway_spec
  86 {
  87   size_t n_vars;
  88   const struct variable **vars;
  89
  90   const struct variable *indep_var;
  91
  92   enum statistics stats;
  93
  94   enum missing_type missing_type;
  95   enum mv_class exclude;
  96
  97   /* List of contrasts */
  98   struct ll_list contrast_list;
  99
 100   /* The weight variable */
 101   const struct variable *wv;
 102
 103 };
 104
 105
 106 /* Workspace variable for each dependent variable */
 107 struct per_var_ws
 108 {
 109   struct covariance *cov;
 110
 111   double sst;
 112   double sse;
 113   double ssa;
 114
 115   int n_groups;
 116
 117   double cc;
 118 };
 119
 120 struct oneway_workspace
 121 {
 122   /* The number of distinct values of the independent variable, when all
 123      missing values are disregarded */
 124   int actual_number_of_groups;
 125
 126   /* A  hash table containing all the distinct values of the independent
 127      variable */
 128   struct hsh_table *group_hash;
 129
 130   struct per_var_ws *vws;
 131
 132   /* An array of descriptive data.  One for each dependent variable */
 133   struct descriptive_data **dd_total;
 134 };
 135
 136 /* Routines to show the output tables */
 137 static void show_anova_table (const struct oneway_spec *, const struct oneway_workspace *);
 138 static void show_descriptives (const struct oneway_spec *, const struct oneway_workspace *);
 139 static void show_homogeneity (const struct oneway_spec *, const struct oneway_workspace *);
 140
 141 static void output_oneway (const struct oneway_spec *, struct oneway_workspace *ws);
 142 static void run_oneway (const struct oneway_spec *cmd, struct casereader *input, const struct dataset *ds);
 143
 144 int
 145 cmd_oneway (struct lexer *lexer, struct dataset *ds)
 146 {
 147   const struct dictionary *dict = dataset_dict (ds);
 148   struct oneway_spec oneway ;
 149   oneway.n_vars = 0;
 150   oneway.vars = NULL;
 151   oneway.indep_var = NULL;
 152   oneway.stats = 0;
 153   oneway.missing_type = MISS_ANALYSIS;
 154   oneway.exclude = MV_ANY;
 155   oneway.wv = dict_get_weight (dict);
 156
 157   ll_init (&oneway.contrast_list);
 158
 159
 160   if ( lex_match (lexer, '/'))
 161     {
 162       if (!lex_force_match_id (lexer, "VARIABLES"))
 163         {
 164           goto error;
 165         }
 166       lex_match (lexer, '=');
 167     }
 168
 169   if (!parse_variables_const (lexer, dict,
 170                               &oneway.vars, &oneway.n_vars,
 171                               PV_NO_DUPLICATE | PV_NUMERIC))
 172     goto error;
 173
 174   lex_force_match (lexer, T_BY);
 175
 176   oneway.indep_var = parse_variable_const (lexer, dict);
 177
 178   while (lex_token (lexer) != '.')
 179     {
 180       lex_match (lexer, '/');
 181
 182       if (lex_match_id (lexer, "STATISTICS"))
 183         {
 184           lex_match (lexer, '=');
 185           while (lex_token (lexer) != '.' && lex_token (lexer) != '/')
 186             {
 187               if (lex_match_id (lexer, "DESCRIPTIVES"))
 188                 {
 189                   oneway.stats |= STATS_DESCRIPTIVES;
 190                 }
 191               else if (lex_match_id (lexer, "HOMOGENEITY"))
 192                 {
 193                   oneway.stats |= STATS_HOMOGENEITY;
 194                 }
 195               else
 196                 {
 197                   lex_error (lexer, NULL);
 198                   goto error;
 199                 }
 200             }
 201         }
 202       else if (lex_match_id (lexer, "CONTRAST"))
 203         {
 204           struct contrasts_node *cl = xzalloc (sizeof *cl);
 205
 206           struct ll_list *coefficient_list = &cl->coefficient_list;
 207           lex_match (lexer, '=');
 208
 209           ll_init (coefficient_list);
 210
 211           while (lex_token (lexer) != '.' && lex_token (lexer) != '/')
 212             {
 213               if ( lex_is_number (lexer))
 214                 {
 215                   struct coeff_node *cc = xmalloc (sizeof *cc);
 216                   cc->coeff = lex_number (lexer);
 217
 218                   ll_push_tail (coefficient_list, &cc->ll);
 219                   lex_get (lexer);
 220                 }
 221               else
 222                 {
 223                   lex_error (lexer, NULL);
 224                   goto error;
 225                 }
 226             }
 227
 228           ll_push_tail (&oneway.contrast_list, &cl->ll);
 229         }
 230       else if (lex_match_id (lexer, "MISSING"))
 231         {
 232           lex_match (lexer, '=');
 233           while (lex_token (lexer) != '.' && lex_token (lexer) != '/')
 234             {
 235               if (lex_match_id (lexer, "INCLUDE"))
 236                 {
 237                   oneway.exclude = MV_SYSTEM;
 238                 }
 239               else if (lex_match_id (lexer, "EXCLUDE"))
 240                 {
 241                   oneway.exclude = MV_ANY;
 242                 }
 243               else if (lex_match_id (lexer, "LISTWISE"))
 244                 {
 245                   oneway.missing_type = MISS_LISTWISE;
 246                 }
 247               else if (lex_match_id (lexer, "ANALYSIS"))
 248                 {
 249                   oneway.missing_type = MISS_ANALYSIS;
 250                 }
 251               else
 252                 {
 253                   lex_error (lexer, NULL);
 254                   goto error;
 255                 }
 256             }
 257         }
 258       else
 259         {
 260           lex_error (lexer, NULL);
 261           goto error;
 262         }
 263     }
 264
 265
 266   {
 267     struct casegrouper *grouper;
 268     struct casereader *group;
 269     bool ok;
 270
 271     grouper = casegrouper_create_splits (proc_open (ds), dict);
 272     while (casegrouper_get_next_group (grouper, &group))
 273       run_oneway (&oneway, group, ds);
 274     ok = casegrouper_destroy (grouper);
 275     ok = proc_commit (ds) && ok;
 276   }
 277
 278   free (oneway.vars);
 279   return CMD_SUCCESS;
 280
 281  error:
 282   free (oneway.vars);
 283   return CMD_FAILURE;
 284 }
 285
 286
 287 \f
 288
 289 static int
 290 compare_double_3way (const void *a_, const void *b_, const void *aux UNUSED)
 291 {
 292   const double *a = a_;
 293   const double *b = b_;
 294   return *a < *b ? -1 : *a > *b;
 295 }
 296
 297 static unsigned
 298 do_hash_double (const void *value_, const void *aux UNUSED)
 299 {
 300   const double *value = value_;
 301   return hash_double (*value, 0);
 302 }
 303
 304 static void
 305 free_double (void *value_, const void *aux UNUSED)
 306 {
 307   double *value = value_;
 308   free (value);
 309 }
 310
 311
 312
 313 static void postcalc (const struct oneway_spec *cmd);
 314 static void  precalc (const struct oneway_spec *cmd);
 315
 316 struct descriptive_data
 317 {
 318   const struct variable *var;
 319   struct moments1 *mom;
 320
 321   double minimum;
 322   double maximum;
 323 };
 324
 325 static struct descriptive_data *
 326 dd_create (const struct variable *var)
 327 {
 328   struct descriptive_data *dd = xmalloc (sizeof *dd);
 329
 330   dd->mom = moments1_create (MOMENT_VARIANCE);
 331   dd->minimum = DBL_MAX;
 332   dd->maximum = -DBL_MAX;
 333   dd->var = var;
 334
 335   return dd;
 336 }
 337
 338
 339 static void *
 340 makeit (void *aux1, void *aux2 UNUSED)
 341 {
 342   const struct variable *var = aux1;
 343
 344   struct descriptive_data *dd = dd_create (var);
 345
 346   return dd;
 347 }
 348
 349 static void
 350 updateit (void *user_data, const struct variable *wv,
 351           const struct variable *catvar UNUSED,
 352           const struct ccase *c,
 353           void *aux1, void *aux2)
 354 {
 355   struct descriptive_data *dd = user_data;
 356
 357   const struct variable *varp = aux1;
 358
 359   const union value *valx = case_data (c, varp);
 360
 361   struct descriptive_data *dd_total = aux2;
 362
 363   double weight = 1.0;
 364   if (wv)
 365     weight = case_data (c, wv)->f;
 366
 367   moments1_add (dd->mom, valx->f, weight);
 368   if (valx->f * weight < dd->minimum)
 369     dd->minimum = valx->f * weight;
 370
 371   if (valx->f * weight > dd->maximum)
 372     dd->maximum = valx->f * weight;
 373
 374   {
 375     const struct variable *var = dd_total->var;
 376     const union value *val = case_data (c, var);
 377
 378     moments1_add (dd_total->mom,
 379                   val->f,
 380                   weight);
 381
 382     if (val->f * weight < dd_total->minimum)
 383       dd_total->minimum = val->f * weight;
 384
 385     if (val->f * weight > dd_total->maximum)
 386       dd_total->maximum = val->f * weight;
 387   }
 388 }
 389
 390 static void
 391 run_oneway (const struct oneway_spec *cmd,
 392             struct casereader *input,
 393             const struct dataset *ds)
 394 {
 395   int v;
 396   struct taint *taint;
 397   struct dictionary *dict = dataset_dict (ds);
 398   struct casereader *reader;
 399   struct ccase *c;
 400
 401   struct oneway_workspace ws;
 402
 403   {
 404     ws.vws = xmalloc (cmd->n_vars * sizeof (*ws.vws));
 405
 406     ws.dd_total = xmalloc (sizeof (struct descriptive_data) * cmd->n_vars);
 407
 408     for (v = 0 ; v < cmd->n_vars; ++v)
 409       {
 410         ws.dd_total[v] = dd_create (cmd->vars[v]);
 411       }
 412   }
 413
 414   for (v = 0; v < cmd->n_vars; ++v)
 415     {
 416       struct categoricals *cats = categoricals_create (&cmd->indep_var, 1,
 417                                                        cmd->wv, cmd->exclude,
 418                                                        makeit,
 419                                                        updateit,
 420                                                        cmd->vars[v], ws.dd_total[v]);
 421
 422       ws.vws[v].cov = covariance_2pass_create (1, &cmd->vars[v],
 423                                                cats,
 424                                                cmd->wv, cmd->exclude);
 425       ws.vws[v].cc = 0;
 426     }
 427
 428   c = casereader_peek (input, 0);
 429   if (c == NULL)
 430     {
 431       casereader_destroy (input);
 432       return;
 433     }
 434   output_split_file_values (ds, c);
 435   case_unref (c);
 436
 437   taint = taint_clone (casereader_get_taint (input));
 438
 439   ws.group_hash = hsh_create (4,
 440                                   compare_double_3way,
 441                                   do_hash_double,
 442                                   free_double,
 443                                   cmd->indep_var);
 444
 445   precalc (cmd);
 446
 447   input = casereader_create_filter_missing (input, &cmd->indep_var, 1,
 448                                             cmd->exclude, NULL, NULL);
 449   if (cmd->missing_type == MISS_LISTWISE)
 450     input = casereader_create_filter_missing (input, cmd->vars, cmd->n_vars,
 451                                               cmd->exclude, NULL, NULL);
 452   input = casereader_create_filter_weight (input, dict, NULL, NULL);
 453
 454   reader = casereader_clone (input);
 455
 456   for (; (c = casereader_read (reader)) != NULL; case_unref (c))
 457     {
 458       size_t i;
 459
 460       const double weight = dict_get_case_weight (dict, c, NULL);
 461
 462       const union value *indep_val = case_data (c, cmd->indep_var);
 463       void **p = hsh_probe (ws.group_hash, &indep_val->f);
 464       if (*p == NULL)
 465         {
 466           double *value = *p = xmalloc (sizeof *value);
 467           *value = indep_val->f;
 468         }
 469
 470       for (i = 0; i < cmd->n_vars; ++i)
 471         {
 472           {
 473             struct per_var_ws *pvw = &ws.vws[i];
 474
 475             pvw->cc += weight;
 476             covariance_accumulate_pass1 (pvw->cov, c);
 477           }
 478
 479           const struct variable *v = cmd->vars[i];
 480
 481           const union value *val = case_data (c, v);
 482
 483           struct group_proc *gp = group_proc_get (cmd->vars[i]);
 484           struct hsh_table *group_hash = gp->group_hash;
 485
 486           struct group_statistics *gs;
 487
 488           gs = hsh_find (group_hash, indep_val );
 489
 490           if ( ! gs )
 491             {
 492               gs = xmalloc (sizeof *gs);
 493               gs->id = *indep_val;
 494               gs->sum = 0;
 495               gs->n = 0;
 496               gs->ssq = 0;
 497               gs->sum_diff = 0;
 498               gs->minimum = DBL_MAX;
 499               gs->maximum = -DBL_MAX;
 500
 501               hsh_insert ( group_hash, gs );
 502             }
 503
 504           if (!var_is_value_missing (v, val, cmd->exclude))
 505             {
 506               struct group_statistics *totals = &gp->ugs;
 507
 508               totals->n += weight;
 509               totals->sum += weight * val->f;
 510               totals->ssq += weight * pow2 (val->f);
 511
 512               if ( val->f * weight  < totals->minimum )
 513                 totals->minimum = val->f * weight;
 514
 515               if ( val->f * weight  > totals->maximum )
 516                 totals->maximum = val->f * weight;
 517
 518               gs->n += weight;
 519               gs->sum += weight * val->f;
 520               gs->ssq += weight * pow2 (val->f);
 521
 522               if ( val->f * weight  < gs->minimum )
 523                 gs->minimum = val->f * weight;
 524
 525               if ( val->f * weight  > gs->maximum )
 526                 gs->maximum = val->f * weight;
 527             }
 528
 529           gp->n_groups = hsh_count (group_hash );
 530         }
 531
 532     }
 533   casereader_destroy (reader);
 534   reader = casereader_clone (input);
 535   for ( ; (c = casereader_read (reader) ); case_unref (c))
 536     {
 537       int i;
 538       for (i = 0; i < cmd->n_vars; ++i)
 539         {
 540           struct per_var_ws *pvw = &ws.vws[i];
 541           covariance_accumulate_pass2 (pvw->cov, c);
 542         }
 543     }
 544   casereader_destroy (reader);
 545
 546   for (v = 0; v < cmd->n_vars; ++v)
 547     {
 548       struct per_var_ws *pvw = &ws.vws[v];
 549       gsl_matrix *cm = covariance_calculate_unnormalized (pvw->cov);
 550       const struct categoricals *cats = covariance_get_categoricals (pvw->cov);
 551
 552       pvw->sst = gsl_matrix_get (cm, 0, 0);
 553
 554       reg_sweep (cm, 0);
 555
 556       pvw->sse = gsl_matrix_get (cm, 0, 0);
 557
 558       pvw->ssa = pvw->sst - pvw->sse;
 559
 560       pvw->n_groups = categoricals_total (cats);
 561     }
 562
 563   postcalc (cmd);
 564
 565   for (v = 0; v < cmd->n_vars; ++v)
 566     {
 567       struct categoricals *cats = covariance_get_categoricals (ws.vws[v].cov);
 568
 569       categoricals_done (cats);
 570     }
 571
 572   if ( cmd->stats & STATS_HOMOGENEITY )
 573     levene (dict, casereader_clone (input), cmd->indep_var,
 574             cmd->n_vars, cmd->vars, cmd->exclude);
 575
 576   casereader_destroy (input);
 577
 578   ws.actual_number_of_groups = hsh_count (ws.group_hash);
 579
 580   if (!taint_has_tainted_successor (taint))
 581     output_oneway (cmd, &ws);
 582
 583   taint_destroy (taint);
 584 }
 585
 586 /* Pre calculations */
 587 static void
 588 precalc (const struct oneway_spec *cmd)
 589 {
 590   size_t i = 0;
 591
 592   for (i = 0; i < cmd->n_vars; ++i)
 593     {
 594       struct group_proc *gp = group_proc_get (cmd->vars[i]);
 595       struct group_statistics *totals = &gp->ugs;
 596
 597       /* Create a hash for each of the dependent variables.
 598          The hash contains a group_statistics structure,
 599          and is keyed by value of the independent variable */
 600
 601       gp->group_hash = hsh_create (4, compare_group, hash_group,
 602                                    (hsh_free_func *) free_group,
 603                                    cmd->indep_var);
 604
 605       totals->sum = 0;
 606       totals->n = 0;
 607       totals->ssq = 0;
 608       totals->sum_diff = 0;
 609       totals->maximum = -DBL_MAX;
 610       totals->minimum = DBL_MAX;
 611     }
 612 }
 613
 614 /* Post calculations for the ONEWAY command */
 615 static void
 616 postcalc (const struct oneway_spec *cmd)
 617 {
 618   size_t i = 0;
 619
 620   for (i = 0; i < cmd->n_vars; ++i)
 621     {
 622       struct group_proc *gp = group_proc_get (cmd->vars[i]);
 623       struct hsh_table *group_hash = gp->group_hash;
 624       struct group_statistics *totals = &gp->ugs;
 625
 626       struct hsh_iterator g;
 627       struct group_statistics *gs;
 628
 629       for (gs =  hsh_first (group_hash, &g);
 630            gs != 0;
 631            gs = hsh_next (group_hash, &g))
 632         {
 633           gs->mean = gs->sum / gs->n;
 634           gs->s_std_dev = sqrt (gs->ssq / gs->n - pow2 (gs->mean));
 635
 636           gs->std_dev = sqrt (
 637                               gs->n / (gs->n - 1) *
 638                               ( gs->ssq / gs->n - pow2 (gs->mean))
 639                               );
 640
 641           gs->se_mean = gs->std_dev / sqrt (gs->n);
 642           gs->mean_diff = gs->sum_diff / gs->n;
 643         }
 644
 645       totals->mean = totals->sum / totals->n;
 646       totals->std_dev = sqrt (
 647                               totals->n / (totals->n - 1) *
 648                               (totals->ssq / totals->n - pow2 (totals->mean))
 649                               );
 650
 651       totals->se_mean = totals->std_dev / sqrt (totals->n);
 652     }
 653 }
 654
 655 static void show_contrast_coeffs (const struct oneway_spec *cmd, const struct oneway_workspace *ws);
 656 static void show_contrast_tests (const struct oneway_spec *cmd, const struct oneway_workspace *ws);
 657
 658 static void
 659 output_oneway (const struct oneway_spec *cmd, struct oneway_workspace *ws)
 660 {
 661   size_t i = 0;
 662
 663   /* Check the sanity of the given contrast values */
 664   struct contrasts_node *coeff_list  = NULL;
 665   ll_for_each (coeff_list, struct contrasts_node, ll, &cmd->contrast_list)
 666     {
 667       struct coeff_node *cn = NULL;
 668       double sum = 0;
 669       struct ll_list *cl = &coeff_list->coefficient_list;
 670       ++i;
 671
 672       if (ll_count (cl) != ws->actual_number_of_groups)
 673         {
 674           msg (SW,
 675                _("Number of contrast coefficients must equal the number of groups"));
 676           coeff_list->bad_count = true;
 677           continue;
 678         }
 679
 680       ll_for_each (cn, struct coeff_node, ll, cl)
 681         sum += cn->coeff;
 682
 683       if ( sum != 0.0 )
 684         msg (SW, _("Coefficients for contrast %zu do not total zero"), i);
 685     }
 686
 687   if (cmd->stats & STATS_DESCRIPTIVES)
 688     show_descriptives (cmd, ws);
 689
 690   if (cmd->stats & STATS_HOMOGENEITY)
 691     show_homogeneity (cmd, ws);
 692
 693   show_anova_table (cmd, ws);
 694
 695
 696   if (ll_count (&cmd->contrast_list) > 0)
 697     {
 698       show_contrast_coeffs (cmd, ws);
 699       show_contrast_tests (cmd, ws);
 700     }
 701
 702
 703   /* Clean up */
 704   for (i = 0; i < cmd->n_vars; ++i )
 705     {
 706       struct hsh_table *group_hash = group_proc_get (cmd->vars[i])->group_hash;
 707
 708       hsh_destroy (group_hash);
 709     }
 710
 711   hsh_destroy (ws->group_hash);
 712 }
 713
 714
 715 /* Show the ANOVA table */
 716 static void
 717 show_anova_table (const struct oneway_spec *cmd, const struct oneway_workspace *ws)
 718 {
 719   size_t i;
 720   int n_cols =7;
 721   size_t n_rows = cmd->n_vars * 3 + 1;
 722
 723   struct tab_table *t = tab_create (n_cols, n_rows);
 724
 725   tab_headers (t, 2, 0, 1, 0);
 726
 727   tab_box (t,
 728            TAL_2, TAL_2,
 729            -1, TAL_1,
 730            0, 0,
 731            n_cols - 1, n_rows - 1);
 732
 733   tab_hline (t, TAL_2, 0, n_cols - 1, 1 );
 734   tab_vline (t, TAL_2, 2, 0, n_rows - 1);
 735   tab_vline (t, TAL_0, 1, 0, 0);
 736
 737   tab_text (t, 2, 0, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("Sum of Squares"));
 738   tab_text (t, 3, 0, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("df"));
 739   tab_text (t, 4, 0, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("Mean Square"));
 740   tab_text (t, 5, 0, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("F"));
 741   tab_text (t, 6, 0, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("Significance"));
 742
 743
 744   for (i = 0; i < cmd->n_vars; ++i)
 745     {
 746       const struct per_var_ws *pvw = &ws->vws[i];
 747       struct group_proc *gp = group_proc_get (cmd->vars[i]);
 748       const double df1 = pvw->n_groups - 1;
 749       const double df2 = pvw->cc - pvw->n_groups;
 750       const double msa = pvw->ssa / df1;
 751
 752       const char *s = var_to_string (cmd->vars[i]);
 753
 754       tab_text (t, 0, i * 3 + 1, TAB_LEFT | TAT_TITLE, s);
 755       tab_text (t, 1, i * 3 + 1, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Between Groups"));
 756       tab_text (t, 1, i * 3 + 2, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Within Groups"));
 757       tab_text (t, 1, i * 3 + 3, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Total"));
 758
 759       if (i > 0)
 760         tab_hline (t, TAL_1, 0, n_cols - 1, i * 3 + 1);
 761
 762
 763       gp->mse  = (pvw->sst - pvw->ssa) / df2;
 764
 765       /* Sums of Squares */
 766       tab_double (t, 2, i * 3 + 1, 0, pvw->ssa, NULL);
 767       tab_double (t, 2, i * 3 + 3, 0, pvw->sst, NULL);
 768       tab_double (t, 2, i * 3 + 2, 0, pvw->sse, NULL);
 769
 770
 771       /* Degrees of freedom */
 772       tab_fixed (t, 3, i * 3 + 1, 0, df1, 4, 0);
 773       tab_fixed (t, 3, i * 3 + 2, 0, df2, 4, 0);
 774       tab_fixed (t, 3, i * 3 + 3, 0, pvw->cc - 1, 4, 0);
 775
 776       /* Mean Squares */
 777       tab_double (t, 4, i * 3 + 1, TAB_RIGHT, msa, NULL);
 778       tab_double (t, 4, i * 3 + 2, TAB_RIGHT, gp->mse, NULL);
 779
 780       {
 781         const double F = msa / gp->mse ;
 782
 783         /* The F value */
 784         tab_double (t, 5, i * 3 + 1, 0,  F, NULL);
 785
 786         /* The significance */
 787         tab_double (t, 6, i * 3 + 1, 0, gsl_cdf_fdist_Q (F, df1, df2), NULL);
 788       }
 789     }
 790
 791   tab_title (t, _("ANOVA"));
 792   tab_submit (t);
 793 }
 794
 795
 796 /* Show the descriptives table */
 797 static void
 798 show_descriptives (const struct oneway_spec *cmd, const struct oneway_workspace *ws)
 799 {
 800   size_t v;
 801   int n_cols = 10;
 802   struct tab_table *t;
 803   int row;
 804
 805   const double confidence = 0.95;
 806   const double q = (1.0 - confidence) / 2.0;
 807
 808   const struct fmt_spec *wfmt = cmd->wv ? var_get_print_format (cmd->wv) : &F_8_0;
 809
 810   int n_rows = 2;
 811
 812   for (v = 0; v < cmd->n_vars; ++v)
 813     n_rows += ws->actual_number_of_groups + 1;
 814
 815   t = tab_create (n_cols, n_rows);
 816   tab_headers (t, 2, 0, 2, 0);
 817
 818   /* Put a frame around the entire box, and vertical lines inside */
 819   tab_box (t,
 820            TAL_2, TAL_2,
 821            -1, TAL_1,
 822            0, 0,
 823            n_cols - 1, n_rows - 1);
 824
 825   /* Underline headers */
 826   tab_hline (t, TAL_2, 0, n_cols - 1, 2);
 827   tab_vline (t, TAL_2, 2, 0, n_rows - 1);
 828
 829   tab_text (t, 2, 1, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("N"));
 830   tab_text (t, 3, 1, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("Mean"));
 831   tab_text (t, 4, 1, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("Std. Deviation"));
 832   tab_text (t, 5, 1, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("Std. Error"));
 833
 834
 835   tab_vline (t, TAL_0, 7, 0, 0);
 836   tab_hline (t, TAL_1, 6, 7, 1);
 837   tab_joint_text_format (t, 6, 0, 7, 0, TAB_CENTER | TAT_TITLE,
 838                          _("%g%% Confidence Interval for Mean"),
 839                          confidence*100.0);
 840
 841   tab_text (t, 6, 1, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("Lower Bound"));
 842   tab_text (t, 7, 1, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("Upper Bound"));
 843
 844   tab_text (t, 8, 1, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("Minimum"));
 845   tab_text (t, 9, 1, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("Maximum"));
 846
 847   tab_title (t, _("Descriptives"));
 848
 849   row = 2;
 850   for (v = 0; v < cmd->n_vars; ++v)
 851     {
 852       const char *s = var_to_string (cmd->vars[v]);
 853       const struct fmt_spec *fmt = var_get_print_format (cmd->vars[v]);
 854
 855       int count = 0;
 856
 857       struct per_var_ws *pvw = &ws->vws[v];
 858       const struct categoricals *cats = covariance_get_categoricals (pvw->cov);
 859
 860       tab_text (t, 0, row, TAB_LEFT | TAT_TITLE, s);
 861       if ( v > 0)
 862         tab_hline (t, TAL_1, 0, n_cols - 1, row);
 863
 864       for (count = 0; count < categoricals_total (cats); ++count)
 865         {
 866           double T;
 867           double n, mean, variance;
 868
 869           const union value *gval = categoricals_get_value_by_subscript (cats, count);
 870           const struct descriptive_data *dd = categoricals_get_user_data_by_subscript (cats, count);
 871
 872           moments1_calculate (dd->mom, &n, &mean, &variance, NULL, NULL);
 873
 874           double std_dev = sqrt (variance);
 875           double std_error = std_dev / sqrt (n) ;
 876
 877           struct string vstr;
 878
 879           ds_init_empty (&vstr);
 880
 881           var_append_value_name (cmd->indep_var, gval, &vstr);
 882
 883           tab_text (t, 1, row + count,
 884                     TAB_LEFT | TAT_TITLE,
 885                     ds_cstr (&vstr));
 886
 887           ds_destroy (&vstr);
 888
 889           /* Now fill in the numbers ... */
 890
 891           tab_fixed (t, 2, row + count, 0, n, 8, 0);
 892
 893           tab_double (t, 3, row + count, 0, mean, NULL);
 894
 895           tab_double (t, 4, row + count, 0, std_dev, NULL);
 896
 897
 898           tab_double (t, 5, row + count, 0, std_error, NULL);
 899
 900           /* Now the confidence interval */
 901
 902           T = gsl_cdf_tdist_Qinv (q, n - 1);
 903
 904           tab_double (t, 6, row + count, 0,
 905                       mean - T * std_error, NULL);
 906
 907           tab_double (t, 7, row + count, 0,
 908                       mean + T * std_error, NULL);
 909
 910           /* Min and Max */
 911
 912           tab_double (t, 8, row + count, 0,  dd->minimum, fmt);
 913           tab_double (t, 9, row + count, 0,  dd->maximum, fmt);
 914         }
 915
 916       {
 917         double T;
 918         double n, mean, variance;
 919         double std_dev;
 920         double std_error;
 921
 922         moments1_calculate (ws->dd_total[v]->mom, &n, &mean, &variance, NULL, NULL);
 923
 924         std_dev = sqrt (variance);
 925         std_error = std_dev / sqrt (n) ;
 926
 927         tab_text (t, 1, row + count,
 928                   TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Total"));
 929
 930         tab_double (t, 2, row + count, 0, n, wfmt);
 931
 932         tab_double (t, 3, row + count, 0, mean, NULL);
 933
 934         tab_double (t, 4, row + count, 0, std_dev, NULL);
 935
 936         tab_double (t, 5, row + count, 0, std_error, NULL);
 937
 938         /* Now the confidence interval */
 939         T = gsl_cdf_tdist_Qinv (q, n - 1);
 940
 941         tab_double (t, 6, row + count, 0,
 942                     mean - T * std_error, NULL);
 943
 944         tab_double (t, 7, row + count, 0,
 945                     mean + T * std_error, NULL);
 946
 947         /* Min and Max */
 948         tab_double (t, 8, row + count, 0,  ws->dd_total[v]->minimum, fmt);
 949         tab_double (t, 9, row + count, 0,  ws->dd_total[v]->maximum, fmt);
 950       }
 951
 952       row += categoricals_total (cats) + 1;
 953     }
 954
 955   tab_submit (t);
 956 }
 957
 958 /* Show the homogeneity table */
 959 static void
 960 show_homogeneity (const struct oneway_spec *cmd, const struct oneway_workspace *ws)
 961 {
 962   size_t v;
 963   int n_cols = 5;
 964   size_t n_rows = cmd->n_vars + 1;
 965
 966   struct tab_table *t = tab_create (n_cols, n_rows);
 967   tab_headers (t, 1, 0, 1, 0);
 968
 969   /* Put a frame around the entire box, and vertical lines inside */
 970   tab_box (t,
 971            TAL_2, TAL_2,
 972            -1, TAL_1,
 973            0, 0,
 974            n_cols - 1, n_rows - 1);
 975
 976
 977   tab_hline (t, TAL_2, 0, n_cols - 1, 1);
 978   tab_vline (t, TAL_2, 1, 0, n_rows - 1);
 979
 980   tab_text (t, 1, 0, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("Levene Statistic"));
 981   tab_text (t, 2, 0, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("df1"));
 982   tab_text (t, 3, 0, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("df2"));
 983   tab_text (t, 4, 0, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("Significance"));
 984
 985   tab_title (t, _("Test of Homogeneity of Variances"));
 986
 987   for (v = 0; v < cmd->n_vars; ++v)
 988     {
 989       const struct per_var_ws *pvw = &ws->vws[v];
 990       const struct categoricals *cats = covariance_get_categoricals (pvw->cov);
 991
 992       const struct variable *var = cmd->vars[v];
 993       const struct group_proc *gp = group_proc_get (cmd->vars[v]);
 994       const char *s = var_to_string (var);
 995
 996       const double df1 = pvw->n_groups - 1;
 997       const double df2 = pvw->cc - pvw->n_groups;
 998       double F = gp->levene;
 999
1000       tab_text (t, 0, v + 1, TAB_LEFT | TAT_TITLE, s);
1001
1002
1003       tab_double (t, 1, v + 1, TAB_RIGHT, F, NULL);
1004       tab_fixed (t, 2, v + 1, TAB_RIGHT, df1, 8, 0);
1005       tab_fixed (t, 3, v + 1, TAB_RIGHT, df2, 8, 0);
1006
1007       /* Now the significance */
1008       tab_double (t, 4, v + 1, TAB_RIGHT, gsl_cdf_fdist_Q (F, df1, df2), NULL);
1009     }
1010
1011   tab_submit (t);
1012 }
1013
1014
1015 /* Show the contrast coefficients table */
1016 static void
1017 show_contrast_coeffs (const struct oneway_spec *cmd, const struct oneway_workspace *ws)
1018 {
1019   int c_num = 0;
1020   struct ll *cli;
1021
1022   int n_contrasts = ll_count (&cmd->contrast_list);
1023   int n_cols = 2 + ws->actual_number_of_groups;
1024   int n_rows = 2 + n_contrasts;
1025
1026   struct tab_table *t;
1027
1028   const struct covariance *cov = ws->vws[0].cov ;
1029
1030   t = tab_create (n_cols, n_rows);
1031   tab_headers (t, 2, 0, 2, 0);
1032
1033   /* Put a frame around the entire box, and vertical lines inside */
1034   tab_box (t,
1035            TAL_2, TAL_2,
1036            -1, TAL_1,
1037            0, 0,
1038            n_cols - 1, n_rows - 1);
1039
1040   tab_box (t,
1041            -1, -1,
1042            TAL_0, TAL_0,
1043            2, 0,
1044            n_cols - 1, 0);
1045
1046   tab_box (t,
1047            -1, -1,
1048            TAL_0, TAL_0,
1049            0, 0,
1050            1, 1);
1051
1052   tab_hline (t, TAL_1, 2, n_cols - 1, 1);
1053   tab_hline (t, TAL_2, 0, n_cols - 1, 2);
1054
1055   tab_vline (t, TAL_2, 2, 0, n_rows - 1);
1056
1057   tab_title (t, _("Contrast Coefficients"));
1058
1059   tab_text (t,  0, 2, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Contrast"));
1060
1061
1062   tab_joint_text (t, 2, 0, n_cols - 1, 0, TAB_CENTER | TAT_TITLE,
1063                   var_to_string (cmd->indep_var));
1064
1065   for ( cli = ll_head (&cmd->contrast_list);
1066         cli != ll_null (&cmd->contrast_list);
1067         cli = ll_next (cli))
1068     {
1069       int count = 0;
1070       struct contrasts_node *cn = ll_data (cli, struct contrasts_node, ll);
1071       struct ll *coeffi ;
1072
1073       tab_text_format (t, 1, c_num + 2, TAB_CENTER, "%d", c_num + 1);
1074
1075       for (coeffi = ll_head (&cn->coefficient_list);
1076            coeffi != ll_null (&cn->coefficient_list);
1077            ++count, coeffi = ll_next (coeffi))
1078         {
1079           const struct categoricals *cats = covariance_get_categoricals (cov);
1080           const union value *val = categoricals_get_value_by_subscript (cats, count);
1081           struct string vstr;
1082
1083           ds_init_empty (&vstr);
1084
1085           var_append_value_name (cmd->indep_var, val, &vstr);
1086
1087           tab_text (t, count + 2, 1, TAB_CENTER | TAT_TITLE, ds_cstr (&vstr));
1088
1089           ds_destroy (&vstr);
1090
1091           if (cn->bad_count)
1092             tab_text (t, count + 2, c_num + 2, TAB_RIGHT, "?" );
1093           else
1094             {
1095               struct coeff_node *coeffn = ll_data (coeffi, struct coeff_node, ll);
1096
1097               tab_text_format (t, count + 2, c_num + 2, TAB_RIGHT, "%g", coeffn->coeff);
1098             }
1099         }
1100       ++c_num;
1101     }
1102
1103   tab_submit (t);
1104 }
1105
1106
1107 /* Show the results of the contrast tests */
1108 static void
1109 show_contrast_tests (const struct oneway_spec *cmd, const struct oneway_workspace *ws)
1110 {
1111   int n_contrasts = ll_count (&cmd->contrast_list);
1112   size_t v;
1113   int n_cols = 8;
1114   size_t n_rows = 1 + cmd->n_vars * 2 * n_contrasts;
1115
1116   struct tab_table *t;
1117
1118   t = tab_create (n_cols, n_rows);
1119   tab_headers (t, 3, 0, 1, 0);
1120
1121   /* Put a frame around the entire box, and vertical lines inside */
1122   tab_box (t,
1123            TAL_2, TAL_2,
1124            -1, TAL_1,
1125            0, 0,
1126            n_cols - 1, n_rows - 1);
1127
1128   tab_box (t,
1129            -1, -1,
1130            TAL_0, TAL_0,
1131            0, 0,
1132            2, 0);
1133
1134   tab_hline (t, TAL_2, 0, n_cols - 1, 1);
1135   tab_vline (t, TAL_2, 3, 0, n_rows - 1);
1136
1137   tab_title (t, _("Contrast Tests"));
1138
1139   tab_text (t, 2, 0, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("Contrast"));
1140   tab_text (t, 3, 0, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("Value of Contrast"));
1141   tab_text (t,  4, 0, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("Std. Error"));
1142   tab_text (t,  5, 0, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("t"));
1143   tab_text (t,  6, 0, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("df"));
1144   tab_text (t,  7, 0, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("Sig. (2-tailed)"));
1145
1146   for (v = 0; v < cmd->n_vars; ++v)
1147     {
1148       struct ll *cli;
1149       int i = 0;
1150       int lines_per_variable = 2 * n_contrasts;
1151
1152       tab_text (t,  0, (v * lines_per_variable) + 1, TAB_LEFT | TAT_TITLE,
1153                 var_to_string (cmd->vars[v]));
1154
1155       for ( cli = ll_head (&cmd->contrast_list);
1156             cli != ll_null (&cmd->contrast_list);
1157             ++i, cli = ll_next (cli))
1158         {
1159           struct contrasts_node *cn = ll_data (cli, struct contrasts_node, ll);
1160           struct ll *coeffi = ll_head (&cn->coefficient_list);
1161           int ci;
1162           double contrast_value = 0.0;
1163           double coef_msq = 0.0;
1164           struct group_proc *grp_data = group_proc_get (cmd->vars[v]);
1165           struct hsh_table *group_hash = grp_data->group_hash;
1166
1167           void *const *group_stat_array;
1168
1169           double T;
1170           double std_error_contrast;
1171           double df;
1172           double sec_vneq = 0.0;
1173
1174           /* Note: The calculation of the degrees of freedom in the
1175              "variances not equal" case is painfull!!
1176              The following formula may help to understand it:
1177              \frac{\left (\sum_{i=1}^k{c_i^2\frac{s_i^2}{n_i}}\right)^2}
1178              {
1179              \sum_{i=1}^k\left (
1180              \frac{\left (c_i^2\frac{s_i^2}{n_i}\right)^2}  {n_i-1}
1181              \right)
1182              }
1183           */
1184
1185           double df_denominator = 0.0;
1186           double df_numerator = 0.0;
1187           if ( i == 0 )
1188             {
1189               tab_text (t,  1, (v * lines_per_variable) + i + 1,
1190                         TAB_LEFT | TAT_TITLE,
1191                         _("Assume equal variances"));
1192
1193               tab_text (t,  1, (v * lines_per_variable) + i + 1 + n_contrasts,
1194                         TAB_LEFT | TAT_TITLE,
1195                         _("Does not assume equal"));
1196             }
1197
1198           tab_text_format (t,  2, (v * lines_per_variable) + i + 1,
1199                            TAB_CENTER | TAT_TITLE, "%d", i + 1);
1200
1201
1202           tab_text_format (t,  2,
1203                            (v * lines_per_variable) + i + 1 + n_contrasts,
1204                            TAB_CENTER | TAT_TITLE, "%d", i + 1);
1205
1206           if (cn->bad_count)
1207             continue;
1208
1209           group_stat_array = hsh_sort (group_hash);
1210
1211           for (ci = 0;
1212                coeffi != ll_null (&cn->coefficient_list) &&
1213                  ci < hsh_count (group_hash);
1214                ++ci, coeffi = ll_next (coeffi))
1215             {
1216               struct coeff_node *cn = ll_data (coeffi, struct coeff_node, ll);
1217               const double coef = cn->coeff;
1218               struct group_statistics *gs = group_stat_array[ci];
1219
1220               const double winv = pow2 (gs->std_dev) / gs->n;
1221
1222               contrast_value += coef * gs->mean;
1223
1224               coef_msq += (coef * coef) / gs->n;
1225
1226               sec_vneq += (coef * coef) * pow2 (gs->std_dev) /gs->n;
1227
1228               df_numerator += (coef * coef) * winv;
1229               df_denominator += pow2((coef * coef) * winv) / (gs->n - 1);
1230             }
1231
1232           sec_vneq = sqrt (sec_vneq);
1233
1234           df_numerator = pow2 (df_numerator);
1235
1236           tab_double (t,  3, (v * lines_per_variable) + i + 1,
1237                       TAB_RIGHT, contrast_value, NULL);
1238
1239           tab_double (t,  3, (v * lines_per_variable) + i + 1 +
1240                       n_contrasts,
1241                       TAB_RIGHT, contrast_value, NULL);
1242
1243           std_error_contrast = sqrt (grp_data->mse * coef_msq);
1244
1245           /* Std. Error */
1246           tab_double (t,  4, (v * lines_per_variable) + i + 1,
1247                       TAB_RIGHT, std_error_contrast,
1248                       NULL);
1249
1250           T = fabs (contrast_value / std_error_contrast);
1251
1252           /* T Statistic */
1253
1254           tab_double (t,  5, (v * lines_per_variable) + i + 1,
1255                       TAB_RIGHT, T,
1256                       NULL);
1257
1258           df = grp_data->ugs.n - grp_data->n_groups;
1259
1260           /* Degrees of Freedom */
1261           tab_fixed (t,  6, (v * lines_per_variable) + i + 1,
1262                      TAB_RIGHT,  df,
1263                      8, 0);
1264
1265
1266           /* Significance TWO TAILED !!*/
1267           tab_double (t,  7, (v * lines_per_variable) + i + 1,
1268                       TAB_RIGHT,  2 * gsl_cdf_tdist_Q (T, df),
1269                       NULL);
1270
1271           /* Now for the Variances NOT Equal case */
1272
1273           /* Std. Error */
1274           tab_double (t,  4,
1275                       (v * lines_per_variable) + i + 1 + n_contrasts,
1276                       TAB_RIGHT, sec_vneq,
1277                       NULL);
1278
1279           T = contrast_value / sec_vneq;
1280           tab_double (t,  5,
1281                       (v * lines_per_variable) + i + 1 + n_contrasts,
1282                       TAB_RIGHT, T,
1283                       NULL);
1284
1285           df = df_numerator / df_denominator;
1286
1287           tab_double (t,  6,
1288                       (v * lines_per_variable) + i + 1 + n_contrasts,
1289                       TAB_RIGHT, df,
1290                       NULL);
1291
1292           /* The Significance */
1293           tab_double (t, 7, (v * lines_per_variable) + i + 1 + n_contrasts,
1294                       TAB_RIGHT,  2 * gsl_cdf_tdist_Q (T,df),
1295                       NULL);
1296         }
1297
1298       if ( v > 0 )
1299         tab_hline (t, TAL_1, 0, n_cols - 1, (v * lines_per_variable) + 1);
1300     }
1301
1302   tab_submit (t);
1303 }
1304
1305