单因素方差分析方法

单因素方差分析方法
首先在单因素试验结果的基础上,求出总方差V、组内方差、组间方差
总方差                  v=
组内方差                =
组间方差                =b
  从公式可以看出,总方差衡量的是所有观测值对总均值的偏离程度,反映了抽样随机误差的大小,组内方差衡量的是所有观测值对组均值的偏离程度,而组间方差则衡量的是组均值对总均值的偏离程度,反映系统的误差。
ttg  在此基础上,还可以得到组间均方差和组内均方差:
组间均方差                    =
组内均方差                    =
在方差相等的假定下,要检验n个总体的均值是否相等,须首先给定原假设和备择假设。
原假设            :均值相等即==…=
备择假设          :均值不完全不相等
则可以应用F统计量进行方差检验:
                        F==
电视剧谍影重重之上海该统计量服从分子自由度a—1,分母自由度为ab-a的F分布。
给定显著性水平a,如果根据样本计算出的F统计量的值小于等于临界值,则说明原假设不成立,总体均值不完全相等,差异并非仅由随机因素引起。
    下面通过举例说明如何在Excel中实现单因素方差分析。
例1:单因素方差分析
      某化肥生产商需要检验三种新产品的效果,在同一地区选取3块同样大小的农田进行试验,甲农田中使用甲化肥,在乙农田使用乙化肥,在丙地使用丙化肥,得到6次试验的结果如表2所示,试在0.05的显著性水平下分析甲乙丙化肥的肥效是否存在差异。
                        表2  三块农田的产量
50
46
49
52
48
48
49
50
47
47
46
49
51
50
49
46
50
50
要检验三种化肥的肥效是否存在显著差异,等同于检验三者产量的均值是否相等:给定原假设:三者产量均值相等;备择假设:三者的产量均不相等,对于影响产量的因素仅化肥种类一项,因此可以采用单因素方差分析进行多总体样本均值检验.
⑴新建工作表“例1”,分别单击B3:D8单元格,输入表2的产量数值。
⑵计算组均值,对应甲的均值,单击B9单元格,在编辑栏输入“=AVERAGE(B3:B8)”,再次单击B9单元格,拖曳鼠标至D9单元格,求出乙和丙的组均值.
⑶计算总均值,单击B10单元格,在编辑栏输入“=AVERAGE(B9:D9)”。计算机结果如图1所示
                  图1
⑷计算,并求各组的组内方差的值。
  求甲组的值,单击B14单元格,在编辑栏输入“=(B3—B$9)^2".再次单击B14单元格,拖曳鼠标至B19单元格。
  求乙组的值,单击C14单元格,在编辑栏输入“=(C3—$C$9)^2。再次单击C14单元格,拖曳鼠标至C19单元格。
  求丙组的值,单击D14单元格,在编辑栏输入“=(D3—$D9)^2”。再次单击D14单元格,拖曳鼠标至D19单元格.
  计算的值,单击C20单元格,在编辑栏输入“=SUM(B14:D19)".计算结果如图2所示。
                图3
⑸根据组均值和总均值求的值,单击B24单元格,在编辑栏输入“=(B9-$B$10)^2”。再次单击B24单元格,拖曳鼠标至D24单元格,求出三个组的值。
⑹计算组间方差,单击C25单元格,在编辑栏输入“=6*SUM(B24:D24)"。计算结果如图3所示。
                        图3
⑺计算F统计量的值,单击C28单元格,在编辑栏输入“=C25/(C27-1)/(C20/(C27*E27—C27))”.
⑻计算的值,单击C30单元格,在编辑栏输入“=FINV(C29,C27-1,C27*E27-C27)"。
⑼根据临界值给出的检验结果,单击C31单元格,在编辑栏输入“=IF(C28〉C30,三者产量均值不完全相等三者产量均值相等")"。
最终结果如图4所示.
从图4中可以看出,运用单因素方差分析,接受了原假设,因此在0。05的显著性水平下可以认为三者的均值相等,即三者的肥效无显著差异。
                              图4
二、方差分析表
    在实际工作中,常常将上面的方差分析的过程归纳为一张表格,通过这张表格可以直观地显示出方差分析过程中各个参数的值。
方差分析表作为一种默认的方差分析形式,被许多软件作为方差分析的结果输出。后面介绍的Excel单 因素分析工具的结果输出中,最终便是以方差分析的形式给出分析结果。
对应方差分析的结构如表3所示,其中对于组间方差的计算可直接根据公式=v-给出。
                    表3    方差分析表
方差
自由度
均方差
F统计值
组间方差
=b
a—1
=
F=
组内方差
=v-
Ab—a
      =
总方差v
V=
Ab—1
下面通过举例说明如何采用方差分析表给出单因素方差分析的结果。
例2  方案分析表
      某公司研制出了A、B、C、D4种新型生产设备,让6个熟练工人分别操作相同的时间,统计他们生产的零件的数量如表4所示,试在0.01的显著水平下检验这4种设备单位时间生产的零件数 是否存在显著差异。
                        表4      4种机器生产的零件数量
回龙观北郊医院pdp激活
A
75
46
50
56
73
48
B
47
50
65
72
46
49
C
48
王宏峥50
52
天津水灾
46
49
65
D
68
48
49
63
51
70
  需要检验4中设备单位时间内生产的零件数是否存在显著差异,对应原假设:4种设备生产的零件数均值相等;备择假设:4种设备生产零件数均值不相等,可采用单因素方差分析予以检验。
⑴新建一工作表“例2",分别单击B3:E8单元格,输入表4中的零件数。
⑵计算组均值。对应A组的均值,单击B9单元格,在编辑栏输入“=AVERAGE(B3:B8)",
再次单击B9单元格,拖曳鼠标至D9单元格,求出B、C、D的组均值。
⑶计算总均值。单击B10单元格,在编辑栏输入“=AVERAGE(B9:D9)"。计算结果如图5所示。
⑷根据组均值和总均值计算组间方差

本文发布于:2024-09-22 03:42:28,感谢您对本站的认可!

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