Πολυεπίπεδο μοντέλο (μικτό μοντέλο)

Ένα πολυεπίπεδο μοντέλο δουλεύει με δεδομένα που βρίσκονται σε ομάδες: παιδιά σε τάξεις, φοιτητές σε σεμινάρια, μετρήσεις μέσα σε άτομα. Τα άτομα της ίδιας ομάδας μοιάζουν συχνά περισσότερο μεταξύ τους απ' ό,τι με άτομα άλλων ομάδων, οπότε οι τιμές τους δεν είναι ανεξάρτητες. Το μοντέλο δίνει σε κάθε ομάδα το δικό της επίπεδο (τυχαία σταθερά) και έτσι διαχωρίζει τις διαφορές ανάμεσα στις ομάδες από εκείνες μέσα στις ομάδες. Η επίδραση ενός χαρακτηριστικού (σταθερή επίδραση) εκτιμάται τότε λαμβάνοντας υπόψη τις ομάδες.

Παράδειγμα: Ένα τεστ ανάγνωσης 720 παιδιών από 40 τάξεις: το 16% της μεταβολής βρίσκεται ανάμεσα στις τάξεις. Το χαρακτηριστικό «κοινωνικοοικονομικό επίπεδο» σχετίζεται με το τεστ ανάγνωσης (b = 2,61, p < ,001), ακόμη και λαμβάνοντας υπόψη την τάξη.

Προσοχή: Χρειάζονται πολλές ομάδες με πολλές περιπτώσεις η καθεμία· με λιγότερες από 10 ομάδες οι εκτιμήσεις στο επίπεδο ομάδας είναι πολύ αβέβαιες, από περίπου 30 είναι αξιόπιστες. Ένα πολυεπίπεδο μοντέλο δείχνει σχέσεις, όχι αιτίες.