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   double mse;
 119 };
 120
 121 struct oneway_workspace
 122 {
 123   /* The number of distinct values of the independent variable, when all
 124      missing values are disregarded */
 125   int actual_number_of_groups;
 126
 127   /* A  hash table containing all the distinct values of the independent
 128      variable */
 129   struct hsh_table *group_hash;
 130
 131   struct per_var_ws *vws;
 132
 133   /* An array of descriptive data.  One for each dependent variable */
 134   struct descriptive_data **dd_total;
 135 };
 136
 137 /* Routines to show the output tables */
 138 static void show_anova_table (const struct oneway_spec *, const struct oneway_workspace *);
 139 static void show_descriptives (const struct oneway_spec *, const struct oneway_workspace *);
 140 static void show_homogeneity (const struct oneway_spec *, const struct oneway_workspace *);
 141
 142 static void output_oneway (const struct oneway_spec *, struct oneway_workspace *ws);
 143 static void run_oneway (const struct oneway_spec *cmd, struct casereader *input, const struct dataset *ds);
 144
 145 int
 146 cmd_oneway (struct lexer *lexer, struct dataset *ds)
 147 {
 148   const struct dictionary *dict = dataset_dict (ds);
 149   struct oneway_spec oneway ;
 150   oneway.n_vars = 0;
 151   oneway.vars = NULL;
 152   oneway.indep_var = NULL;
 153   oneway.stats = 0;
 154   oneway.missing_type = MISS_ANALYSIS;
 155   oneway.exclude = MV_ANY;
 156   oneway.wv = dict_get_weight (dict);
 157
 158   ll_init (&oneway.contrast_list);
 159
 160
 161   if ( lex_match (lexer, '/'))
 162     {
 163       if (!lex_force_match_id (lexer, "VARIABLES"))
 164         {
 165           goto error;
 166         }
 167       lex_match (lexer, '=');
 168     }
 169
 170   if (!parse_variables_const (lexer, dict,
 171                               &oneway.vars, &oneway.n_vars,
 172                               PV_NO_DUPLICATE | PV_NUMERIC))
 173     goto error;
 174
 175   lex_force_match (lexer, T_BY);
 176
 177   oneway.indep_var = parse_variable_const (lexer, dict);
 178
 179   while (lex_token (lexer) != '.')
 180     {
 181       lex_match (lexer, '/');
 182
 183       if (lex_match_id (lexer, "STATISTICS"))
 184         {
 185           lex_match (lexer, '=');
 186           while (lex_token (lexer) != '.' && lex_token (lexer) != '/')
 187             {
 188               if (lex_match_id (lexer, "DESCRIPTIVES"))
 189                 {
 190                   oneway.stats |= STATS_DESCRIPTIVES;
 191                 }
 192               else if (lex_match_id (lexer, "HOMOGENEITY"))
 193                 {
 194                   oneway.stats |= STATS_HOMOGENEITY;
 195                 }
 196               else
 197                 {
 198                   lex_error (lexer, NULL);
 199                   goto error;
 200                 }
 201             }
 202         }
 203       else if (lex_match_id (lexer, "CONTRAST"))
 204         {
 205           struct contrasts_node *cl = xzalloc (sizeof *cl);
 206
 207           struct ll_list *coefficient_list = &cl->coefficient_list;
 208           lex_match (lexer, '=');
 209
 210           ll_init (coefficient_list);
 211
 212           while (lex_token (lexer) != '.' && lex_token (lexer) != '/')
 213             {
 214               if ( lex_is_number (lexer))
 215                 {
 216                   struct coeff_node *cc = xmalloc (sizeof *cc);
 217                   cc->coeff = lex_number (lexer);
 218
 219                   ll_push_tail (coefficient_list, &cc->ll);
 220                   lex_get (lexer);
 221                 }
 222               else
 223                 {
 224                   lex_error (lexer, NULL);
 225                   goto error;
 226                 }
 227             }
 228
 229           ll_push_tail (&oneway.contrast_list, &cl->ll);
 230         }
 231       else if (lex_match_id (lexer, "MISSING"))
 232         {
 233           lex_match (lexer, '=');
 234           while (lex_token (lexer) != '.' && lex_token (lexer) != '/')
 235             {
 236               if (lex_match_id (lexer, "INCLUDE"))
 237                 {
 238                   oneway.exclude = MV_SYSTEM;
 239                 }
 240               else if (lex_match_id (lexer, "EXCLUDE"))
 241                 {
 242                   oneway.exclude = MV_ANY;
 243                 }
 244               else if (lex_match_id (lexer, "LISTWISE"))
 245                 {
 246                   oneway.missing_type = MISS_LISTWISE;
 247                 }
 248               else if (lex_match_id (lexer, "ANALYSIS"))
 249                 {
 250                   oneway.missing_type = MISS_ANALYSIS;
 251                 }
 252               else
 253                 {
 254                   lex_error (lexer, NULL);
 255                   goto error;
 256                 }
 257             }
 258         }
 259       else
 260         {
 261           lex_error (lexer, NULL);
 262           goto error;
 263         }
 264     }
 265
 266
 267   {
 268     struct casegrouper *grouper;
 269     struct casereader *group;
 270     bool ok;
 271
 272     grouper = casegrouper_create_splits (proc_open (ds), dict);
 273     while (casegrouper_get_next_group (grouper, &group))
 274       run_oneway (&oneway, group, ds);
 275     ok = casegrouper_destroy (grouper);
 276     ok = proc_commit (ds) && ok;
 277   }
 278
 279   free (oneway.vars);
 280   return CMD_SUCCESS;
 281
 282  error:
 283   free (oneway.vars);
 284   return CMD_FAILURE;
 285 }
 286
 287
 288 \f
 289
 290 static int
 291 compare_double_3way (const void *a_, const void *b_, const void *aux UNUSED)
 292 {
 293   const double *a = a_;
 294   const double *b = b_;
 295   return *a < *b ? -1 : *a > *b;
 296 }
 297
 298 static unsigned
 299 do_hash_double (const void *value_, const void *aux UNUSED)
 300 {
 301   const double *value = value_;
 302   return hash_double (*value, 0);
 303 }
 304
 305 static void
 306 free_double (void *value_, const void *aux UNUSED)
 307 {
 308   double *value = value_;
 309   free (value);
 310 }
 311
 312
 313
 314 static void postcalc (const struct oneway_spec *cmd);
 315 static void  precalc (const struct oneway_spec *cmd);
 316
 317 struct descriptive_data
 318 {
 319   const struct variable *var;
 320   struct moments1 *mom;
 321
 322   double minimum;
 323   double maximum;
 324 };
 325
 326 static struct descriptive_data *
 327 dd_create (const struct variable *var)
 328 {
 329   struct descriptive_data *dd = xmalloc (sizeof *dd);
 330
 331   dd->mom = moments1_create (MOMENT_VARIANCE);
 332   dd->minimum = DBL_MAX;
 333   dd->maximum = -DBL_MAX;
 334   dd->var = var;
 335
 336   return dd;
 337 }
 338
 339
 340 static void *
 341 makeit (void *aux1, void *aux2 UNUSED)
 342 {
 343   const struct variable *var = aux1;
 344
 345   struct descriptive_data *dd = dd_create (var);
 346
 347   return dd;
 348 }
 349
 350 static void
 351 updateit (void *user_data, const struct variable *wv,
 352           const struct variable *catvar UNUSED,
 353           const struct ccase *c,
 354           void *aux1, void *aux2)
 355 {
 356   struct descriptive_data *dd = user_data;
 357
 358   const struct variable *varp = aux1;
 359
 360   const union value *valx = case_data (c, varp);
 361
 362   struct descriptive_data *dd_total = aux2;
 363
 364   double weight = 1.0;
 365   if (wv)
 366     weight = case_data (c, wv)->f;
 367
 368   moments1_add (dd->mom, valx->f, weight);
 369   if (valx->f * weight < dd->minimum)
 370     dd->minimum = valx->f * weight;
 371
 372   if (valx->f * weight > dd->maximum)
 373     dd->maximum = valx->f * weight;
 374
 375   {
 376     const struct variable *var = dd_total->var;
 377     const union value *val = case_data (c, var);
 378
 379     moments1_add (dd_total->mom,
 380                   val->f,
 381                   weight);
 382
 383     if (val->f * weight < dd_total->minimum)
 384       dd_total->minimum = val->f * weight;
 385
 386     if (val->f * weight > dd_total->maximum)
 387       dd_total->maximum = val->f * weight;
 388   }
 389 }
 390
 391 static void
 392 run_oneway (const struct oneway_spec *cmd,
 393             struct casereader *input,
 394             const struct dataset *ds)
 395 {
 396   int v;
 397   struct taint *taint;
 398   struct dictionary *dict = dataset_dict (ds);
 399   struct casereader *reader;
 400   struct ccase *c;
 401
 402   struct oneway_workspace ws;
 403
 404   {
 405     ws.vws = xmalloc (cmd->n_vars * sizeof (*ws.vws));
 406
 407     ws.dd_total = xmalloc (sizeof (struct descriptive_data) * cmd->n_vars);
 408
 409     for (v = 0 ; v < cmd->n_vars; ++v)
 410       {
 411         ws.dd_total[v] = dd_create (cmd->vars[v]);
 412       }
 413   }
 414
 415   for (v = 0; v < cmd->n_vars; ++v)
 416     {
 417       struct categoricals *cats = categoricals_create (&cmd->indep_var, 1,
 418                                                        cmd->wv, cmd->exclude,
 419                                                        makeit,
 420                                                        updateit,
 421                                                        cmd->vars[v], ws.dd_total[v]);
 422
 423       ws.vws[v].cov = covariance_2pass_create (1, &cmd->vars[v],
 424                                                cats,
 425                                                cmd->wv, cmd->exclude);
 426       ws.vws[v].cc = 0;
 427     }
 428
 429   c = casereader_peek (input, 0);
 430   if (c == NULL)
 431     {
 432       casereader_destroy (input);
 433       return;
 434     }
 435   output_split_file_values (ds, c);
 436   case_unref (c);
 437
 438   taint = taint_clone (casereader_get_taint (input));
 439
 440   ws.group_hash = hsh_create (4,
 441                                   compare_double_3way,
 442                                   do_hash_double,
 443                                   free_double,
 444                                   cmd->indep_var);
 445
 446   precalc (cmd);
 447
 448   input = casereader_create_filter_missing (input, &cmd->indep_var, 1,
 449                                             cmd->exclude, NULL, NULL);
 450   if (cmd->missing_type == MISS_LISTWISE)
 451     input = casereader_create_filter_missing (input, cmd->vars, cmd->n_vars,
 452                                               cmd->exclude, NULL, NULL);
 453   input = casereader_create_filter_weight (input, dict, NULL, NULL);
 454
 455   reader = casereader_clone (input);
 456
 457   for (; (c = casereader_read (reader)) != NULL; case_unref (c))
 458     {
 459       size_t i;
 460
 461       const double weight = dict_get_case_weight (dict, c, NULL);
 462
 463       const union value *indep_val = case_data (c, cmd->indep_var);
 464       void **p = hsh_probe (ws.group_hash, &indep_val->f);
 465       if (*p == NULL)
 466         {
 467           double *value = *p = xmalloc (sizeof *value);
 468           *value = indep_val->f;
 469         }
 470
 471       for (i = 0; i < cmd->n_vars; ++i)
 472         {
 473           {
 474             struct per_var_ws *pvw = &ws.vws[i];
 475
 476             pvw->cc += weight;
 477             covariance_accumulate_pass1 (pvw->cov, c);
 478           }
 479
 480           const struct variable *v = cmd->vars[i];
 481
 482           const union value *val = case_data (c, v);
 483
 484           struct group_proc *gp = group_proc_get (cmd->vars[i]);
 485           struct hsh_table *group_hash = gp->group_hash;
 486
 487           struct group_statistics *gs;
 488
 489           gs = hsh_find (group_hash, indep_val );
 490
 491           if ( ! gs )
 492             {
 493               gs = xmalloc (sizeof *gs);
 494               gs->id = *indep_val;
 495               gs->sum = 0;
 496               gs->n = 0;
 497               gs->ssq = 0;
 498               gs->sum_diff = 0;
 499               gs->minimum = DBL_MAX;
 500               gs->maximum = -DBL_MAX;
 501
 502               hsh_insert ( group_hash, gs );
 503             }
 504
 505           if (!var_is_value_missing (v, val, cmd->exclude))
 506             {
 507               struct group_statistics *totals = &gp->ugs;
 508
 509               totals->n += weight;
 510               totals->sum += weight * val->f;
 511               totals->ssq += weight * pow2 (val->f);
 512
 513               if ( val->f * weight  < totals->minimum )
 514                 totals->minimum = val->f * weight;
 515
 516               if ( val->f * weight  > totals->maximum )
 517                 totals->maximum = val->f * weight;
 518
 519               gs->n += weight;
 520               gs->sum += weight * val->f;
 521               gs->ssq += weight * pow2 (val->f);
 522
 523               if ( val->f * weight  < gs->minimum )
 524                 gs->minimum = val->f * weight;
 525
 526               if ( val->f * weight  > gs->maximum )
 527                 gs->maximum = val->f * weight;
 528             }
 529
 530           gp->n_groups = hsh_count (group_hash );
 531         }
 532
 533     }
 534   casereader_destroy (reader);
 535   reader = casereader_clone (input);
 536   for ( ; (c = casereader_read (reader) ); case_unref (c))
 537     {
 538       int i;
 539       for (i = 0; i < cmd->n_vars; ++i)
 540         {
 541           struct per_var_ws *pvw = &ws.vws[i];
 542           covariance_accumulate_pass2 (pvw->cov, c);
 543         }
 544     }
 545   casereader_destroy (reader);
 546
 547   for (v = 0; v < cmd->n_vars; ++v)
 548     {
 549       struct per_var_ws *pvw = &ws.vws[v];
 550       gsl_matrix *cm = covariance_calculate_unnormalized (pvw->cov);
 551       const struct categoricals *cats = covariance_get_categoricals (pvw->cov);
 552
 553       pvw->sst = gsl_matrix_get (cm, 0, 0);
 554
 555       reg_sweep (cm, 0);
 556
 557       pvw->sse = gsl_matrix_get (cm, 0, 0);
 558
 559       pvw->ssa = pvw->sst - pvw->sse;
 560
 561       pvw->n_groups = categoricals_total (cats);
 562
 563       pvw->mse = (pvw->sst - pvw->ssa) / (pvw->cc - pvw->n_groups);
 564     }
 565
 566   postcalc (cmd);
 567
 568   for (v = 0; v < cmd->n_vars; ++v)
 569     {
 570       struct categoricals *cats = covariance_get_categoricals (ws.vws[v].cov);
 571
 572       categoricals_done (cats);
 573     }
 574
 575   if ( cmd->stats & STATS_HOMOGENEITY )
 576     levene (dict, casereader_clone (input), cmd->indep_var,
 577             cmd->n_vars, cmd->vars, cmd->exclude);
 578
 579   casereader_destroy (input);
 580
 581   ws.actual_number_of_groups = hsh_count (ws.group_hash);
 582
 583   if (!taint_has_tainted_successor (taint))
 584     output_oneway (cmd, &ws);
 585
 586   taint_destroy (taint);
 587 }
 588
 589 /* Pre calculations */
 590 static void
 591 precalc (const struct oneway_spec *cmd)
 592 {
 593   size_t i = 0;
 594
 595   for (i = 0; i < cmd->n_vars; ++i)
 596     {
 597       struct group_proc *gp = group_proc_get (cmd->vars[i]);
 598       struct group_statistics *totals = &gp->ugs;
 599
 600       /* Create a hash for each of the dependent variables.
 601          The hash contains a group_statistics structure,
 602          and is keyed by value of the independent variable */
 603
 604       gp->group_hash = hsh_create (4, compare_group, hash_group,
 605                                    (hsh_free_func *) free_group,
 606                                    cmd->indep_var);
 607
 608       totals->sum = 0;
 609       totals->n = 0;
 610       totals->ssq = 0;
 611       totals->sum_diff = 0;
 612       totals->maximum = -DBL_MAX;
 613       totals->minimum = DBL_MAX;
 614     }
 615 }
 616
 617 /* Post calculations for the ONEWAY command */
 618 static void
 619 postcalc (const struct oneway_spec *cmd)
 620 {
 621   size_t i = 0;
 622
 623   for (i = 0; i < cmd->n_vars; ++i)
 624     {
 625       struct group_proc *gp = group_proc_get (cmd->vars[i]);
 626       struct hsh_table *group_hash = gp->group_hash;
 627       struct group_statistics *totals = &gp->ugs;
 628
 629       struct hsh_iterator g;
 630       struct group_statistics *gs;
 631
 632       for (gs =  hsh_first (group_hash, &g);
 633            gs != 0;
 634            gs = hsh_next (group_hash, &g))
 635         {
 636           gs->mean = gs->sum / gs->n;
 637           gs->s_std_dev = sqrt (gs->ssq / gs->n - pow2 (gs->mean));
 638
 639           gs->std_dev = sqrt (
 640                               gs->n / (gs->n - 1) *
 641                               ( gs->ssq / gs->n - pow2 (gs->mean))
 642                               );
 643
 644           gs->se_mean = gs->std_dev / sqrt (gs->n);
 645           gs->mean_diff = gs->sum_diff / gs->n;
 646         }
 647
 648       totals->mean = totals->sum / totals->n;
 649       totals->std_dev = sqrt (
 650                               totals->n / (totals->n - 1) *
 651                               (totals->ssq / totals->n - pow2 (totals->mean))
 652                               );
 653
 654       totals->se_mean = totals->std_dev / sqrt (totals->n);
 655     }
 656 }
 657
 658 static void show_contrast_coeffs (const struct oneway_spec *cmd, const struct oneway_workspace *ws);
 659 static void show_contrast_tests (const struct oneway_spec *cmd, const struct oneway_workspace *ws);
 660
 661 static void
 662 output_oneway (const struct oneway_spec *cmd, struct oneway_workspace *ws)
 663 {
 664   size_t i = 0;
 665
 666   /* Check the sanity of the given contrast values */
 667   struct contrasts_node *coeff_list  = NULL;
 668   ll_for_each (coeff_list, struct contrasts_node, ll, &cmd->contrast_list)
 669     {
 670       struct coeff_node *cn = NULL;
 671       double sum = 0;
 672       struct ll_list *cl = &coeff_list->coefficient_list;
 673       ++i;
 674
 675       if (ll_count (cl) != ws->actual_number_of_groups)
 676         {
 677           msg (SW,
 678                _("Number of contrast coefficients must equal the number of groups"));
 679           coeff_list->bad_count = true;
 680           continue;
 681         }
 682
 683       ll_for_each (cn, struct coeff_node, ll, cl)
 684         sum += cn->coeff;
 685
 686       if ( sum != 0.0 )
 687         msg (SW, _("Coefficients for contrast %zu do not total zero"), i);
 688     }
 689
 690   if (cmd->stats & STATS_DESCRIPTIVES)
 691     show_descriptives (cmd, ws);
 692
 693   if (cmd->stats & STATS_HOMOGENEITY)
 694     show_homogeneity (cmd, ws);
 695
 696   show_anova_table (cmd, ws);
 697
 698
 699   if (ll_count (&cmd->contrast_list) > 0)
 700     {
 701       show_contrast_coeffs (cmd, ws);
 702       show_contrast_tests (cmd, ws);
 703     }
 704
 705
 706   /* Clean up */
 707   for (i = 0; i < cmd->n_vars; ++i )
 708     {
 709       struct hsh_table *group_hash = group_proc_get (cmd->vars[i])->group_hash;
 710
 711       hsh_destroy (group_hash);
 712     }
 713
 714   hsh_destroy (ws->group_hash);
 715 }
 716
 717
 718 /* Show the ANOVA table */
 719 static void
 720 show_anova_table (const struct oneway_spec *cmd, const struct oneway_workspace *ws)
 721 {
 722   size_t i;
 723   int n_cols =7;
 724   size_t n_rows = cmd->n_vars * 3 + 1;
 725
 726   struct tab_table *t = tab_create (n_cols, n_rows);
 727
 728   tab_headers (t, 2, 0, 1, 0);
 729
 730   tab_box (t,
 731            TAL_2, TAL_2,
 732            -1, TAL_1,
 733            0, 0,
 734            n_cols - 1, n_rows - 1);
 735
 736   tab_hline (t, TAL_2, 0, n_cols - 1, 1 );
 737   tab_vline (t, TAL_2, 2, 0, n_rows - 1);
 738   tab_vline (t, TAL_0, 1, 0, 0);
 739
 740   tab_text (t, 2, 0, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("Sum of Squares"));
 741   tab_text (t, 3, 0, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("df"));
 742   tab_text (t, 4, 0, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("Mean Square"));
 743   tab_text (t, 5, 0, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("F"));
 744   tab_text (t, 6, 0, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("Significance"));
 745
 746
 747   for (i = 0; i < cmd->n_vars; ++i)
 748     {
 749       const struct per_var_ws *pvw = &ws->vws[i];
 750       const double df1 = pvw->n_groups - 1;
 751       const double df2 = pvw->cc - pvw->n_groups;
 752       const double msa = pvw->ssa / df1;
 753
 754       const char *s = var_to_string (cmd->vars[i]);
 755
 756       tab_text (t, 0, i * 3 + 1, TAB_LEFT | TAT_TITLE, s);
 757       tab_text (t, 1, i * 3 + 1, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Between Groups"));
 758       tab_text (t, 1, i * 3 + 2, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Within Groups"));
 759       tab_text (t, 1, i * 3 + 3, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Total"));
 760
 761       if (i > 0)
 762         tab_hline (t, TAL_1, 0, n_cols - 1, i * 3 + 1);
 763
 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, pvw->mse, NULL);
 779
 780       {
 781         const double F = msa / pvw->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           double std_dev, std_error ;
 869
 870           struct string vstr;
 871
 872           const union value *gval = categoricals_get_value_by_subscript (cats, count);
 873           const struct descriptive_data *dd = categoricals_get_user_data_by_subscript (cats, count);
 874
 875           moments1_calculate (dd->mom, &n, &mean, &variance, NULL, NULL);
 876
 877           std_dev = sqrt (variance);
 878           std_error = std_dev / sqrt (n) ;
 879
 880           ds_init_empty (&vstr);
 881
 882           var_append_value_name (cmd->indep_var, gval, &vstr);
 883
 884           tab_text (t, 1, row + count,
 885                     TAB_LEFT | TAT_TITLE,
 886                     ds_cstr (&vstr));
 887
 888           ds_destroy (&vstr);
 889
 890           /* Now fill in the numbers ... */
 891
 892           tab_fixed (t, 2, row + count, 0, n, 8, 0);
 893
 894           tab_double (t, 3, row + count, 0, mean, NULL);
 895
 896           tab_double (t, 4, row + count, 0, std_dev, NULL);
 897
 898
 899           tab_double (t, 5, row + count, 0, std_error, NULL);
 900
 901           /* Now the confidence interval */
 902
 903           T = gsl_cdf_tdist_Qinv (q, n - 1);
 904
 905           tab_double (t, 6, row + count, 0,
 906                       mean - T * std_error, NULL);
 907
 908           tab_double (t, 7, row + count, 0,
 909                       mean + T * std_error, NULL);
 910
 911           /* Min and Max */
 912
 913           tab_double (t, 8, row + count, 0,  dd->minimum, fmt);
 914           tab_double (t, 9, row + count, 0,  dd->maximum, fmt);
 915         }
 916
 917       {
 918         double T;
 919         double n, mean, variance;
 920         double std_dev;
 921         double std_error;
 922
 923         moments1_calculate (ws->dd_total[v]->mom, &n, &mean, &variance, NULL, NULL);
 924
 925         std_dev = sqrt (variance);
 926         std_error = std_dev / sqrt (n) ;
 927
 928         tab_text (t, 1, row + count,
 929                   TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Total"));
 930
 931         tab_double (t, 2, row + count, 0, n, wfmt);
 932
 933         tab_double (t, 3, row + count, 0, mean, NULL);
 934
 935         tab_double (t, 4, row + count, 0, std_dev, NULL);
 936
 937         tab_double (t, 5, row + count, 0, std_error, NULL);
 938
 939         /* Now the confidence interval */
 940         T = gsl_cdf_tdist_Qinv (q, n - 1);
 941
 942         tab_double (t, 6, row + count, 0,
 943                     mean - T * std_error, NULL);
 944
 945         tab_double (t, 7, row + count, 0,
 946                     mean + T * std_error, NULL);
 947
 948         /* Min and Max */
 949         tab_double (t, 8, row + count, 0,  ws->dd_total[v]->minimum, fmt);
 950         tab_double (t, 9, row + count, 0,  ws->dd_total[v]->maximum, fmt);
 951       }
 952
 953       row += categoricals_total (cats) + 1;
 954     }
 955
 956   tab_submit (t);
 957 }
 958
 959 /* Show the homogeneity table */
 960 static void
 961 show_homogeneity (const struct oneway_spec *cmd, const struct oneway_workspace *ws)
 962 {
 963   size_t v;
 964   int n_cols = 5;
 965   size_t n_rows = cmd->n_vars + 1;
 966
 967   struct tab_table *t = tab_create (n_cols, n_rows);
 968   tab_headers (t, 1, 0, 1, 0);
 969
 970   /* Put a frame around the entire box, and vertical lines inside */
 971   tab_box (t,
 972            TAL_2, TAL_2,
 973            -1, TAL_1,
 974            0, 0,
 975            n_cols - 1, n_rows - 1);
 976
 977
 978   tab_hline (t, TAL_2, 0, n_cols - 1, 1);
 979   tab_vline (t, TAL_2, 1, 0, n_rows - 1);
 980
 981   tab_text (t, 1, 0, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("Levene Statistic"));
 982   tab_text (t, 2, 0, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("df1"));
 983   tab_text (t, 3, 0, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("df2"));
 984   tab_text (t, 4, 0, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("Significance"));
 985
 986   tab_title (t, _("Test of Homogeneity of Variances"));
 987
 988   for (v = 0; v < cmd->n_vars; ++v)
 989     {
 990       const struct per_var_ws *pvw = &ws->vws[v];
 991       const struct categoricals *cats = covariance_get_categoricals (pvw->cov);
 992
 993       const struct variable *var = cmd->vars[v];
 994       const struct group_proc *gp = group_proc_get (cmd->vars[v]);
 995       const char *s = var_to_string (var);
 996
 997       const double df1 = pvw->n_groups - 1;
 998       const double df2 = pvw->cc - pvw->n_groups;
 999       double F = gp->levene;
1000
1001       tab_text (t, 0, v + 1, TAB_LEFT | TAT_TITLE, s);
1002
1003
1004       tab_double (t, 1, v + 1, TAB_RIGHT, F, NULL);
1005       tab_fixed (t, 2, v + 1, TAB_RIGHT, df1, 8, 0);
1006       tab_fixed (t, 3, v + 1, TAB_RIGHT, df2, 8, 0);
1007
1008       /* Now the significance */
1009       tab_double (t, 4, v + 1, TAB_RIGHT, gsl_cdf_fdist_Q (F, df1, df2), NULL);
1010     }
1011
1012   tab_submit (t);
1013 }
1014
1015
1016 /* Show the contrast coefficients table */
1017 static void
1018 show_contrast_coeffs (const struct oneway_spec *cmd, const struct oneway_workspace *ws)
1019 {
1020   int c_num = 0;
1021   struct ll *cli;
1022
1023   int n_contrasts = ll_count (&cmd->contrast_list);
1024   int n_cols = 2 + ws->actual_number_of_groups;
1025   int n_rows = 2 + n_contrasts;
1026
1027   struct tab_table *t;
1028
1029   const struct covariance *cov = ws->vws[0].cov ;
1030
1031   t = tab_create (n_cols, n_rows);
1032   tab_headers (t, 2, 0, 2, 0);
1033
1034   /* Put a frame around the entire box, and vertical lines inside */
1035   tab_box (t,
1036            TAL_2, TAL_2,
1037            -1, TAL_1,
1038            0, 0,
1039            n_cols - 1, n_rows - 1);
1040
1041   tab_box (t,
1042            -1, -1,
1043            TAL_0, TAL_0,
1044            2, 0,
1045            n_cols - 1, 0);
1046
1047   tab_box (t,
1048            -1, -1,
1049            TAL_0, TAL_0,
1050            0, 0,
1051            1, 1);
1052
1053   tab_hline (t, TAL_1, 2, n_cols - 1, 1);
1054   tab_hline (t, TAL_2, 0, n_cols - 1, 2);
1055
1056   tab_vline (t, TAL_2, 2, 0, n_rows - 1);
1057
1058   tab_title (t, _("Contrast Coefficients"));
1059
1060   tab_text (t,  0, 2, TAB_LEFT | TAT_TITLE, _("Contrast"));
1061
1062
1063   tab_joint_text (t, 2, 0, n_cols - 1, 0, TAB_CENTER | TAT_TITLE,
1064                   var_to_string (cmd->indep_var));
1065
1066   for ( cli = ll_head (&cmd->contrast_list);
1067         cli != ll_null (&cmd->contrast_list);
1068         cli = ll_next (cli))
1069     {
1070       int count = 0;
1071       struct contrasts_node *cn = ll_data (cli, struct contrasts_node, ll);
1072       struct ll *coeffi ;
1073
1074       tab_text_format (t, 1, c_num + 2, TAB_CENTER, "%d", c_num + 1);
1075
1076       for (coeffi = ll_head (&cn->coefficient_list);
1077            coeffi != ll_null (&cn->coefficient_list);
1078            ++count, coeffi = ll_next (coeffi))
1079         {
1080           const struct categoricals *cats = covariance_get_categoricals (cov);
1081           const union value *val = categoricals_get_value_by_subscript (cats, count);
1082           struct string vstr;
1083
1084           ds_init_empty (&vstr);
1085
1086           var_append_value_name (cmd->indep_var, val, &vstr);
1087
1088           tab_text (t, count + 2, 1, TAB_CENTER | TAT_TITLE, ds_cstr (&vstr));
1089
1090           ds_destroy (&vstr);
1091
1092           if (cn->bad_count)
1093             tab_text (t, count + 2, c_num + 2, TAB_RIGHT, "?" );
1094           else
1095             {
1096               struct coeff_node *coeffn = ll_data (coeffi, struct coeff_node, ll);
1097
1098               tab_text_format (t, count + 2, c_num + 2, TAB_RIGHT, "%g", coeffn->coeff);
1099             }
1100         }
1101       ++c_num;
1102     }
1103
1104   tab_submit (t);
1105 }
1106
1107
1108 /* Show the results of the contrast tests */
1109 static void
1110 show_contrast_tests (const struct oneway_spec *cmd, const struct oneway_workspace *ws)
1111 {
1112   int n_contrasts = ll_count (&cmd->contrast_list);
1113   size_t v;
1114   int n_cols = 8;
1115   size_t n_rows = 1 + cmd->n_vars * 2 * n_contrasts;
1116
1117   struct tab_table *t;
1118
1119   t = tab_create (n_cols, n_rows);
1120   tab_headers (t, 3, 0, 1, 0);
1121
1122   /* Put a frame around the entire box, and vertical lines inside */
1123   tab_box (t,
1124            TAL_2, TAL_2,
1125            -1, TAL_1,
1126            0, 0,
1127            n_cols - 1, n_rows - 1);
1128
1129   tab_box (t,
1130            -1, -1,
1131            TAL_0, TAL_0,
1132            0, 0,
1133            2, 0);
1134
1135   tab_hline (t, TAL_2, 0, n_cols - 1, 1);
1136   tab_vline (t, TAL_2, 3, 0, n_rows - 1);
1137
1138   tab_title (t, _("Contrast Tests"));
1139
1140   tab_text (t, 2, 0, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("Contrast"));
1141   tab_text (t, 3, 0, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("Value of Contrast"));
1142   tab_text (t,  4, 0, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("Std. Error"));
1143   tab_text (t,  5, 0, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("t"));
1144   tab_text (t,  6, 0, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("df"));
1145   tab_text (t,  7, 0, TAB_CENTER | TAT_TITLE, _("Sig. (2-tailed)"));
1146
1147   for (v = 0; v < cmd->n_vars; ++v)
1148     {
1149       const struct per_var_ws *pvw = &ws->vws[v];
1150       const struct categoricals *cats = covariance_get_categoricals (pvw->cov);
1151       struct ll *cli;
1152       int i = 0;
1153       int lines_per_variable = 2 * n_contrasts;
1154
1155       tab_text (t,  0, (v * lines_per_variable) + 1, TAB_LEFT | TAT_TITLE,
1156                 var_to_string (cmd->vars[v]));
1157
1158       for ( cli = ll_head (&cmd->contrast_list);
1159             cli != ll_null (&cmd->contrast_list);
1160             ++i, cli = ll_next (cli))
1161         {
1162           struct contrasts_node *cn = ll_data (cli, struct contrasts_node, ll);
1163           struct ll *coeffi ;
1164           int ci = 0;
1165           double contrast_value = 0.0;
1166           double coef_msq = 0.0;
1167
1168           double T;
1169           double std_error_contrast;
1170           double df;
1171           double sec_vneq = 0.0;
1172
1173           /* Note: The calculation of the degrees of freedom in the
1174              "variances not equal" case is painfull!!
1175              The following formula may help to understand it:
1176              \frac{\left (\sum_{i=1}^k{c_i^2\frac{s_i^2}{n_i}}\right)^2}
1177              {
1178              \sum_{i=1}^k\left (
1179              \frac{\left (c_i^2\frac{s_i^2}{n_i}\right)^2}  {n_i-1}
1180              \right)
1181              }
1182           */
1183
1184           double df_denominator = 0.0;
1185           double df_numerator = 0.0;
1186
1187           double grand_n;
1188           moments1_calculate (ws->dd_total[v]->mom, &grand_n, NULL, NULL, NULL, NULL);
1189           df = grand_n - pvw->n_groups;
1190
1191           if ( i == 0 )
1192             {
1193               tab_text (t,  1, (v * lines_per_variable) + i + 1,
1194                         TAB_LEFT | TAT_TITLE,
1195                         _("Assume equal variances"));
1196
1197               tab_text (t,  1, (v * lines_per_variable) + i + 1 + n_contrasts,
1198                         TAB_LEFT | TAT_TITLE,
1199                         _("Does not assume equal"));
1200             }
1201
1202           tab_text_format (t,  2, (v * lines_per_variable) + i + 1,
1203                            TAB_CENTER | TAT_TITLE, "%d", i + 1);
1204
1205
1206           tab_text_format (t,  2,
1207                            (v * lines_per_variable) + i + 1 + n_contrasts,
1208                            TAB_CENTER | TAT_TITLE, "%d", i + 1);
1209
1210           if (cn->bad_count)
1211             continue;
1212
1213           for (coeffi = ll_head (&cn->coefficient_list);
1214                coeffi != ll_null (&cn->coefficient_list);
1215                ++ci, coeffi = ll_next (coeffi))
1216             {
1217               double n, mean, variance;
1218               const struct descriptive_data *dd = categoricals_get_user_data_by_subscript (cats, ci);
1219
1220               moments1_calculate (dd->mom, &n, &mean, &variance, NULL, NULL);
1221
1222               struct coeff_node *cn = ll_data (coeffi, struct coeff_node, ll);
1223               const double coef = cn->coeff;
1224
1225               const double winv = variance / n;
1226
1227               contrast_value += coef * mean;
1228
1229               coef_msq += (pow2 (coef)) / n;
1230
1231               sec_vneq += (pow2 (coef)) * variance / n;
1232
1233               df_numerator += (pow2 (coef)) * winv;
1234               df_denominator += pow2((pow2 (coef)) * winv) / (n - 1);
1235             }
1236
1237           sec_vneq = sqrt (sec_vneq);
1238
1239           df_numerator = pow2 (df_numerator);
1240
1241           tab_double (t,  3, (v * lines_per_variable) + i + 1,
1242                       TAB_RIGHT, contrast_value, NULL);
1243
1244           tab_double (t,  3, (v * lines_per_variable) + i + 1 +
1245                       n_contrasts,
1246                       TAB_RIGHT, contrast_value, NULL);
1247
1248           std_error_contrast = sqrt (pvw->mse * coef_msq);
1249
1250           /* Std. Error */
1251           tab_double (t,  4, (v * lines_per_variable) + i + 1,
1252                       TAB_RIGHT, std_error_contrast,
1253                       NULL);
1254
1255           T = fabs (contrast_value / std_error_contrast);
1256
1257           /* T Statistic */
1258
1259           tab_double (t,  5, (v * lines_per_variable) + i + 1,
1260                       TAB_RIGHT, T,
1261                       NULL);
1262
1263
1264           /* Degrees of Freedom */
1265           tab_fixed (t,  6, (v * lines_per_variable) + i + 1,
1266                      TAB_RIGHT,  df,
1267                      8, 0);
1268
1269
1270           /* Significance TWO TAILED !!*/
1271           tab_double (t,  7, (v * lines_per_variable) + i + 1,
1272                       TAB_RIGHT,  2 * gsl_cdf_tdist_Q (T, df),
1273                       NULL);
1274
1275           /* Now for the Variances NOT Equal case */
1276
1277           /* Std. Error */
1278           tab_double (t,  4,
1279                       (v * lines_per_variable) + i + 1 + n_contrasts,
1280                       TAB_RIGHT, sec_vneq,
1281                       NULL);
1282
1283           T = contrast_value / sec_vneq;
1284           tab_double (t,  5,
1285                       (v * lines_per_variable) + i + 1 + n_contrasts,
1286                       TAB_RIGHT, T,
1287                       NULL);
1288
1289           df = df_numerator / df_denominator;
1290
1291           tab_double (t,  6,
1292                       (v * lines_per_variable) + i + 1 + n_contrasts,
1293                       TAB_RIGHT, df,
1294                       NULL);
1295
1296           /* The Significance */
1297           tab_double (t, 7, (v * lines_per_variable) + i + 1 + n_contrasts,
1298                       TAB_RIGHT,  2 * gsl_cdf_tdist_Q (T,df),
1299                       NULL);
1300         }
1301
1302       if ( v > 0 )
1303         tab_hline (t, TAL_1, 0, n_cols - 1, (v * lines_per_variable) + 1);
1304     }
1305
1306   tab_submit (t);
1307 }
1308
1309