Einfaktorielle-ANOVA-Rechner

Gib deine Werte ein. Ergebnis und vollständiger Lösungsweg aktualisieren sich während der Eingabe.

Ergebnis

F20,91
p-Wert0,0001228
Kritischer Wert3,885
EntscheidungH₀ verwerfen
η²0,777
StreuungsursacheSSdfMSFp
Zwischen den Gruppen156,1278,0720,910,0001228
Innerhalb der Gruppen44,8123,733
Summe200,914

Vergleiche die Mittelwerte von zwei oder mehr Gruppen mit einer einfaktoriellen Varianzanalyse. Gib die Werte jeder Gruppe in ihr eigenes Feld ein. Der Rechner liefert die vollständige ANOVA-Tabelle (Quadratsummen, Freiheitsgrade, mittlere Quadrate und F), den exakten p-Wert aus der F-Verteilung, den kritischen Wert und die Entscheidung sowie η² als Maß für die Effektstärke.

Schritt-für-Schritt-Lösung

Hypothesen

H₀: μ1 = μ2 = μ3
H₁: Mindestens ein Mittelwert unterscheidet sich.

Gruppenmittelwerte

Gruppe 1: n = 5, x̄1 = 24
Gruppe 2: n = 5, x̄2 = 29
Gruppe 3: n = 5, x̄3 = 21,2
Gesamtmittelwert x̄ = 24,73, N = 15

Quadratsummen

SSB = Σ ni(x̄i − x̄)² = 156,1
SSW = ΣΣ(x − x̄i)² = 44,8
SST = SSB + SSW = 200,9

Mittlere Quadrate und F

MSB = SSB/(k − 1) = 156,1/2 = 78,07
MSW = SSW/(N − k) = 44,8/12 = 3,733
F = MSB/MSW = 20,91

p-Wert und Entscheidung

p = P(F(2, 12) > 20,91) = 0,0001228
Fcrit = 3,885 (α = 0,05)
p ≤ α → H₀ verwerfen

Wichtige Formeln

Zwischen den Gruppen
SSB = Σ ni(x̄i − x̄)², dfB = k − 1
Innerhalb der Gruppen
SSW = Σ (ni − 1)si², dfW = N − k
F-Statistik
F = MSB/MSW = (SSB/dfB)/(SSW/dfW)
Entscheidung
H₀ verwerfen, wenn F > Fcrit(dfB, dfW)

So führst du eine einfaktorielle ANOVA durch

  1. Formuliere H₀: Alle Gruppenmittelwerte sind gleich, und H₁: Mindestens ein Mittelwert unterscheidet sich.
  2. Berechne jeden Gruppenmittelwert und den Gesamtmittelwert aller Werte.
  3. Zwischen den Gruppen: SSB = Σ nᵢ(x̄ᵢ − x̄)² mit k − 1 Freiheitsgraden. Innerhalb der Gruppen: SSW = ΣΣ(x − x̄ᵢ)² mit N − k Freiheitsgraden.
  4. Mittlere Quadrate: MSB = SSB/(k − 1) und MSW = SSW/(N − k). Dann ist F = MSB/MSW.
  5. Bestimme den p-Wert P(F > F_beobachtet) und verwirf H₀, wenn p ≤ α.

Fragen und Antworten

Was sagt mir eine signifikante ANOVA?

Nur, dass nicht alle Gruppenmittelwerte gleich sind. Um herauszufinden, welche Gruppen sich unterscheiden, folgt ein Post-hoc-Test wie Tukeys HSD oder paarweise t-Tests mit einer Bonferroni-Korrektur.

Was sind die Voraussetzungen?

Unabhängige Beobachtungen, ungefähr normalverteilte Daten innerhalb jeder Gruppe und ähnliche Varianzen in den Gruppen. Bei gleich großen Gruppen ist die ANOVA ziemlich robust; bei sehr ungleichen Varianzen verwende die Welch-ANOVA.

Ist eine ANOVA mit zwei Gruppen dasselbe wie ein t-Test?

Ja. Bei zwei Gruppen ist F gleich t² des gepoolten Zweistichproben-t-Tests, und die p-Werte sind identisch.

Was ist η²?

Eta-Quadrat, SSB/SST, ist der Anteil der Gesamtvariation, der durch die Gruppen erklärt wird. Als grobe Richtwerte gelten 0,01 klein, 0,06 mittel und 0,14 groß.

Übe es selbst

Hypothesentests & Konfidenzintervalle üben

Ein Rechner liefert das Ergebnis. In der Prüfung brauchst du die Methode: Übe sie mit neuen Aufgaben, Tipps und Musterlösungen.

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