一元配置分散分析(ANOVA)の計算ツール

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結果

F20.91
p 値0.0001228
臨界値3.885
判断H₀ を棄却する
η²0.777
変動要因SSdfMSFp
群間156.1278.0720.910.0001228
群内44.8123.733
合計200.914

一元配置分散分析で、2 つ以上の群の平均を比較します。各群の値をそれぞれの欄に入力してください。計算ツールは、完全な ANOVA 表(平方和、自由度、平均平方、F)、F 分布からの正確な p 値、棄却限界値と判定、効果量の指標としての η² を示します。

ステップごとの解答

仮説

H₀: μ1 = μ2 = μ3
H₁:少なくとも 1 つの平均が異なる。

群の平均

群 1: n = 5, x̄1 = 24
群 2: n = 5, x̄2 = 29
群 3: n = 5, x̄3 = 21.2
全体平均 x̄ = 24.73, N = 15

平方和

SSB = Σ ni(x̄i − x̄)² = 156.1
SSW = ΣΣ(x − x̄i)² = 44.8
SST = SSB + SSW = 200.9

平均平方と 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 値と判定

p = P(F(2, 12) > 20.91) = 0.0001228
Fcrit = 3.885 (α = 0.05)
p ≤ α → H₀ を棄却する

重要な公式

群間
SSB = Σ ni(x̄i − x̄)², dfB = k − 1
群内
SSW = Σ (ni − 1)si², dfW = N − k
F 統計量
F = MSB/MSW = (SSB/dfB)/(SSW/dfW)
判断
F > Fcrit(dfB, dfW) なら H₀ を棄却

一元配置分散分析のやり方

  1. H₀(すべての群の平均が等しい)と H₁(少なくとも 1 つの平均が異なる)を立てます。
  2. 各群の平均と、すべての値の全体平均を計算します。
  3. 群間:SSB = Σ nᵢ(x̄ᵢ − x̄)²、自由度 k − 1。群内:SSW = ΣΣ(x − x̄ᵢ)²、自由度 N − k。
  4. 平均平方:MSB = SSB/(k − 1)、MSW = SSW/(N − k)。そして F = MSB/MSW。
  5. p 値 P(F > F_観測値) を求め、p ≤ α なら H₀ を棄却します。

質問と回答

分散分析で有意だと何がわかりますか?

すべての群の平均が等しくはないということだけです。どの群が異なるかを調べるには、テューキーの HSD などの事後検定、またはボンフェローニ補正つきの対ごとの t 検定を行います。

どんな仮定がありますか?

観測値が独立であること、各群内のデータがおおよそ正規分布であること、群間の分散が似ていることです。群のサイズが等しければ分散分析はかなり頑健です。分散が大きく異なる場合は、ウェルチの分散分析を使います。

2 群の分散分析は t 検定と同じですか?

はい。2 群の場合、F はプールした 2 標本 t 検定の t² に等しく、p 値も同じです。

η² とは何ですか?

イータ二乗(SSB/SST)は、全変動のうち群で説明される割合です。目安は、0.01 が小、0.06 が中、0.14 が大です。

自分で練習する

仮説検定と信頼区間を練習

計算ツールは答えを出してくれます。でも試験で必要なのは解き方です。新しい問題、ヒント、解答で練習しましょう。

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