anova是什么
ANOVA(分析变异性)是一种统计方法,用于分析多组样本平均数是否显著不同。
假设我们有四所大学:清华大学,北京大学,中国人民大学和天津外国语大学,每所大学随机抽取50名学生,测量他们的智商(IQ)。
以下是四所大学学生IQ的平均分数:
清华大学:平均131分
北京大学:平均130分
中国人民大学:平均131分
天津外国语大学:平均121分
通过Box plot我们可以发现这些大学学生的IQ存在差异。
然而,这些差异可能是由于误差引起的,还是真实存在差异?我们使用ANOVA解决这个问题。
ANOVA的基本思路是计算组间方差与组内方差的比值,如果比值较大,则更有可能认为不同学校间IQ的平均值存在显著差异。
首先,我们假设所有学校学生的平均IQ相同,并计算如下:
1. 总变异性(SST):衡量所有200名学生的IQ变异性。计算方法是求所有学生IQ减去平均IQ的平方和。
2. 组间变异性(SSG):衡量四所大学之间IQ的变异性。计算方法是求每所大学IQ平均值与总平均IQ差的平方,然后乘以每所大学的样本量。
3. 组内变异性(SSE):衡量四所大学内部IQ的差异。计算方法是求总变异性减去组间变异性。
然后,我们需要计算自由度来确定每个变异性项的平均变异性。
最后,我们通过组间变异性与组内变异性比值得到F值。如果F值大于特定阈值,我们有理由认为至少有一所大学的平均IQ与其他大学不同。
我们使用标准公式计算如下:
1. SST = Σ(xi - x̄)²,其中xi为每个学生IQ,x̄为所有学生平均IQ。
2. SSG = Σ[ni * (x̄i - x̄)²],其中ni为每所大学的学生样本量,x̄i为每所大学的平均IQ,x̄为所有学生的平均IQ。
3. SSE = SST - SSG。
接下来,计算自由度:
1. 总自由度 = 总样本量 - 1。
2. 组间自由度 = 组数 - 1。
3. 组内自由度 = 总自由度 - 组间自由度。
然后计算每个自由度对应的平均变异性:
1. 组间平均变异性 = SSG / 组间自由度。
2. 组内平均变异性 = SSE / 组内自由度。
计算F值:
F = 组间平均变异性 / 组内平均变异性。
最后,我们使用统计软件计算P值,若P值小于预设阈值(通常为0.05),则说明至少有一所大学的平均IQ与其他大学不同。
综上所述,通过ANOVA方法,我们可以分析不同大学学生IQ的平均差异是否显著,从而得出至少有一所大学的学生IQ与其他大学有显著差异。
版权声明:本文由哟品培原创或收集发布,如需转载请注明出处。