Repeated-measure designs allow comparisons within a group as well as between groups, and are commonly referred to as split-plot designs. While originating in agricultural experiments, they are now widely used in medical research, psychology, and the life sciences, where repeated observations on the same subject are essential. Modern data collection often produces observation vectors with dimension $d$ comparable to or exceeding the sample size $N$. Although this can be advantageous in terms of cost efficiency, ethical considerations, and the study of rare diseases, it poses substantial challenges for statistical inference. Parametric methods based on multivariate normality provide a flexible framework that avoids restrictive assumptions on covariance structures or on the asymptotic relationship between $d$ and $N$. Within this framework, the freely available R-package hdrm enables the analysis of a wide range of hypotheses concerning expectation vectors in high-dimensional repeated-measure designs, covering both single-group and multi-group settings with homogeneous or heterogeneous covariance matrices. This paper describes the implemented tests, demonstrates their use through examples, and discusses their applicability in practical high-dimensional data scenarios. To address computational challenges arising for large $d$, the package incorporates efficient estimators and subsampling strategies that substantially reduce computation time while preserving statistical validity.


翻译:重复测量设计允许在组内以及组间进行比较,通常被称为裂区设计。虽然起源于农业实验,但如今已广泛应用于医学研究、心理学和生命科学领域,其中对同一受试对象的重复观测至关重要。现代数据收集常常产生维度$d$与样本量$N$相当或超过$N$的观测向量。尽管这在成本效益、伦理考量以及罕见病研究方面具有优势,却给统计推断带来了巨大挑战。基于多元正态性的参数方法提供了一个灵活框架,避免了对协方差结构或$d$与$N$之间渐近关系的限制性假设。在此框架内,可免费获取的R包hdrm能够分析高维重复测量设计中关于期望向量的广泛假设,涵盖协方差矩阵同质或异质的单组及多组设定。本文描述了已实现的检验方法,通过示例演示其使用,并讨论了其在实际高维数据场景中的适用性。为解决大$d$带来的计算挑战,该包整合了高效估计量和子抽样策略,在保持统计有效性的同时显著减少了计算时间。

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