文章目录

  • 简介
  • 基本原理
  • 前提条件
  • 数学模型
  • 基本步骤
  • 平方和的分解
  • 自由度的分解
  • 方差的计算
  • 显著性检验 -- F检验
  • 多重比较
  • 单因素方差分析
  • 双因素方差分析
  • 具有重复值的双因素方差分析
  • 多因素方差分析
  • 数据转换


简介

方差分析(analysis of variance,ANOVA)。
单样本或者双样本的显著性检验,可以是U检验或者t检验。多个样本的显著性检验如果还采用u检验或者t检验,需要两两进行比较,需要进行Cn2 次。麻烦而且出现α错误的概率增加。
英国统计学家R.A.Fiisher提出了而一种新的假设检验方法,基本思想是将所有数据(观测)的总变异拆分为处理效应与误差效应,如果处理效应显著不同于误差效应,也就可以肯定多样本间存在显著差异,然后再进行组间比较确定到底是哪些样本之间存在差异。
按因素对方差分析进行划分,可以分为单因素方差分析,主要是对因素的主效应进行分析;双因素方差分析和多因素方差分析,主要要是对主因素和因素之间的相互作用进行分析。

基本原理

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前提条件

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正态性检验可是使用偏度检验,峰度检验

方差齐性检验可以使用:卡方检验,F检验,或者巴特勒检验

数学模型

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基本步骤

方差分析的基本步骤包括:总平方和分解,总自由度分解,和F检验,若F检验显著,在进行多重比较。其中多重比较包括两种方法:最小显著差值法(LSD)和最小显著极差法(LSR)。

平方和的分解

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(T = 所有观测的和,Ti = 第i处理组所有观测的和)
SST = 所有观测 的平方和 - 矫正数
SSt = 组内观测的和 的平方和 /n - 矫正数
SSe = SST - SSt

自由度的分解

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方差的计算

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显著性检验 – F检验

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多重比较

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需要注意的是此时查t表的自由度 为dfe = k ( n-1 )
同时需要注意的是此时检验的是平均数的差值分布。

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注意此时查的是邓肯表,自由度同样为误差SSe的自由度,等于K(n-1),M值为处理组之间的秩次距(可以认为是排第一和排第二相差两个秩次距,M=2),最后得到SSR值。

同时需要注意的是此时检验的是平均数的标准误

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单因素方差分析

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双因素方差分析

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具有重复值的双因素方差分析

如果两个因素存在相互作用,而我们没有注意到,此时会将相互作用产生的方差计算到误差方差里,导致误差方法变大,从而出现显著性检验不显著的情况。设有重复观察时,我们可以将交互项的方差分解开,从而更精确的估计误差的方差。

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多因素方差分析

数据转换

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