一、完全随机设计的多个样本均数的比较

又称单因素方差分析。把总变异分解为组间(处理间)变异和组内变异(误差)两部分。目的是推断k个样本所分别代表的μ[XB]1[/XB],μ[XB]2[/XB],……μ[XB]k[/XB]是否相等,以便比较多个处理的差别有无统计学意义。其计算公式见表19-6。 表19-6 完全随机设计的多个样本均数比较的方差分析公式
变异来源离均差平方和SS自由度v均方MSF
ΣX[SB]2[/SB]-C*N-1  
组间(处理组间)[img]https://baike.zhuayao.net/Uploads/zyzy/lilunshuji/yufangyixue/yufangyixue077.jpg[alt][/alt][/img]k-1SS[XB]组间[/XB]/v[XB]组间[/XB]MS[XB]组间[/XB]/MS[XB]组间[/XB]
组内(误差)SS[XB]总[/XB]-SS[XB]组间[/XB]N-kSS[XB]组内[/XB]/v[XB]组内[/XB] 
*C=(ΣX)[SB]2[/SB]/N=Σ[XB]ni[/XB],k为处理组数 表19-7 F值、P值与统计结论
αF值P值统计结论
0.05<F[XB]0.05(v1.V2)[/XB]>0.05不拒绝H[XB]0[/XB],差别无统计学意义
0.05≥F[XB]0.05(v1.V2)[/XB]≤0.05拒绝H[XB]0[/XB],接受H[XB]1[/XB],差别有统计学意义
0.01≥F[XB]0.01(v1.V2)[/XB]≤0.01拒绝H[XB]0[/XB],接受H[XB]1[/XB],差别有高度统计学意义
方差分析计算的统计量为F,按表19-7所示关系作判断。 例19.9 某湖水不同季节氯化物含量测量值如表19-8,问不同季节氯化物含量有无差别? 表19-8 某湖水不同季节氯化物含量(mg/L)
X[XB]ij[/XB]
22.619.118.919.0
22.822.813.616.9
21.024.517.217.6
16.918.015.114.8
20.015.216.613.1
21.918.414.216.9
21.520.116.716.2
21.221.219.614.8
ΣX[XB]ij[/XB]j167.9159.3131.9129.3588.4(ΣX)
n[XB]i[/XB]888832(N)
X[XB]i[/XB]20.9919.9116.4916.16 
ΣX[SB]2[/SB][XB]ijj[/XB]3548.513231.952206.272114.1111100.84(ΣX[SB]2[/SB])
        
H[XB]0[/XB]:湖水四个季节氯化物含量的总体均数相等,即μ[XB]1[/XB]=μ[XB]2[/XB]=μ[XB]3[/XB]=μ[XB]4[/XB] H[XB]1[/XB]:四个总体均数不等或不全相等 α=0.05 先作表19-8下半部分的基础计算。 C= (Σx)[SB]2[/SB]/N=(588.4)[SB]2[/SB]/32=10819.205 SS[XB]总[/XB]=Σx[SB]2[/SB]-C=11100.84-10819.205=281.635 V[XB]总[/XB]=N-1=31 [img]https://baike.zhuayao.net/Uploads/zyzy/lilunshuji/yufangyixue/yufangyixue078.jpg[alt][/alt][/img] V[XB]组间[/XB]=k-1=4-1=3 SS[XB]组内[/XB]=SS[XB]总[/XB]-SS[XB]组间[/XB]=281.635-141.107=140.465 V[XB]组内[/XB]=N-k=32-4=28 MS[XB]组间[/XB]=SS[XB]组间[/XB]/v[XB]组间[/XB]=141.107/3=47.057 MS[XB]组内[/XB]=SS[XB]组内[/XB]/v[XB]组内[/XB]=140.465/28=5.017 F=MS[XB]组间[/XB]/MS[XB]组内[/XB]=47.057/5.017=9.380 以v[XB]1[/XB](即组间自由度)=3,v[XB]2[/XB](即组内自由度)=28查附表19-2,F界值表,得F[XB]0.05(3,28)[/XB]=2.95,F[XB]0.01(3,28)[/XB]=4.57。本例算得的F=9.380>F[XB]0.01(3,28)[/XB],P<0.01,按α=0.05检验水准拒绝H[XB]0[/XB],接受H[XB]1[/XB],可认为湖水不同季节的氯化物含量不等或不全相等。必要时可进一步和两两比较的q检验,以确定是否任两总体均数间不等。 资料分析时,常把上述计算结果列入方差分析表内,如表19-9。 表19-9 例19.9资料的方差分析表
变异来源SSvMSFP
组间141.170347.0579.38<0.01
组内140.465285.017  
281.63531