方差分析
主體間單因素方差分析(ANOVA)用於比較兩個或多個獨立分組的因變量均值
1. 目的:檢驗兩個或多個分組的因變量均值是否存在顯著差異
2. 所需數據: 兩個(或多個)不同分組(或分類)的主體間因子的自變量+連續因變量
3. 假設條件: a. 觀測值獨立 b. 各組總體的因變量取值服從正態分布 c. 各組總體方差相同(齊性)--萊文檢驗
4. 原假設和備擇假設: 原假設:H0:μ1=μ2=μ3=...=μ_n 備擇假設:H1:至少一組均值有別於其他組 μ1、μ2、μ3、...、μ_n表示兩個或多個不同分組或分類的因變量(不同樣本)的均值
5. 假設檢驗: 在原假設為真的情況下,如果t檢驗的結果看起來不可能(p值小於等於0.05),則拒絕原假設,總體樣本均值中至少有一組的有別於其他組; 如果t檢驗的結果看起來有可能(p值大於0.05),則接受原假設,所有總體樣本的均值相同
6. 具體步驟: 1. 導入數據 2. 分析數據 3. 解釋輸出結果: 描述:平均值--1號和3號電池的壽命平均值明顯高於2號電池 方差齊性檢驗: 【萊文檢驗】 原假設:H0:σ1^2=σ2^2=σ3^2=...=σn^2 備擇假設:H1:至少一個方差和其他方差不等 σ1^2、σ2^2、σ3^2、...σn^2分別代表各個總體的方差 判定:p≤0.05,拒絕原假設,各個總體方差存在差異 p>0.05,接受原假設,各個總體方差相同
具體結果:F值為0.39,自由度(組間自由度3-1+組內自由度36-3),p值為0.68(>0.05),接受原假設, 表示各個總體的方差相同(條件滿足) 【ANOVA】 均方=平方和/自由度 F=組間均方/組內均方=503.52/12.98=38.77 p值<0.05,拒絕原假設,接受備擇假設,至少有一種電池的壽命有別於其他組的電池
【兩兩比較檢驗】--圖基事后比較程序 齊性子集:位於相同列的分組之間無明顯差異,位於不同列的分組之間有顯著差異 結論:2號電池與3/1號電池壽命存在明顯差別,2號電池的壽命平均值(32.33)低於1號電池的壽命平均值(43.23),同樣也低於3號電池的壽命平均值(43.83)。
多重比較(存在信息冗余): 1號和2號比較--p值<0.05, 拒絕原假設,接受備擇假設(1號和2號電池存在差異) 1號和3號比較--p值>0.05, 接受原假設(1和3號電池壽命沒有區別) 2號和3號比較--p值<0.05, 拒絕原假設,接受備擇假設(2號和3號電池存在差異) 結論:2號電池與3/1號電池壽命存在明顯差別,2號電池的壽命平均值(32.33)低於1號電池的壽命平均值(43.23),同樣也低於3號電池的壽命平均值(43.83) 齊性子集和多重比較:分析過程有區別,結果和結論一樣的 1和4比較,沒有差別 1和3比較,存在差異 1和2比較,沒有差異 2和3比較,存在差異 2和4比較,沒有差異 3和4比較,存在差異
結論:4種品牌的膠合板的被磨損的深度中間存在一些差異,2號品牌(2.404)、1號品牌(2.41)和
4號品牌(2.57)的磨損深度明顯高於3號品牌的磨損深度(2.046),說明3號品牌的膠合板耐磨性比較好。
案例描述:
現有三種品牌的電池,以及每個電池的壽命數據。分析三種品牌電池的壽命是否有顯著差異。
數據:電池壽命分析.sav
練習:
練習:
現希望比較四種膠合板的耐磨性,分別從這四個品牌的膠合板中抽取了5個樣品,在相同的轉速下磨損相同的時間,測量其被磨損的深度(mm),現希望對此進行分析。
數據:veneer.sav
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