第5章SPSS的方差分析
水平之间的方差(也称为组间方差)与水平内部的方 差(也称组内方差)之间的比值是一个服从F分布的 统计量
F = 水平间方差 / 水平内方差 = 组间方差 / 组内 方差
5.2 SPSS在单因素方差分析中的应用
单因素方差分析也叫一维方差分析,它用来研究一个 因素的不同水平是否对观测变量产生了显著影响,即 检验由单一因素影响的一个(或几个相互独立的)因 变量由因素各水平分组的均值之间的差异是否具有统 计意义。 1.使用条件 应用方差分析时,数据应当满足以下几个条件: 在各个水平之下观察对象是独立随机抽样,即独立 性; 各个水平的因变量服从正态分布,即正态性; 各个水平下的总体具有相同的方差,即方差齐;
Step05:均值多重比较
单击【Post Hoc】按钮,弹出如下图所示的【Post Hoc Multiple Comparisons(两两比较)】对话框,该对话框用于设置均值的多重比较检验。
(1)方差齐性(Equal Variances Assumed)时,有如下方 法供选择。
LSD(Least-significant difference):最小显著差数法, 用t检验完成各组均值间的配对比较。 Bonferroni(LSDMOD):用t检验完成各组间均值的配对 比较,但通过设置每个检验的误差率来控制整个误差率。 Sidak:计算t统计量进行多重配对比较。可以调整显著性 水平,比Bofferroni方法的界限要小。 Scheffe:用F分布对所有可能的组合进行同时进入的配对 比较。此法可用于检查组均值的所有线性组合,但不是公正 的配对比较。 R-E-G-W F:基于F检验的Ryan-Einot-Gabriel-Welsch多重 比较检验。
SPSS将自动计算检验统计量和相伴概率P值, 若P值小于等于显著性水平α,则拒绝原假设, 认为因素的不同水平对观测变量产生显著影响; 反之,接受零假设,认为因素的不同水平没有对 观测变量产生显著影响。
3.多重比较检验问题
多重比较是通过对总体均值之间的配对比较来进一步 检验到底哪些均值之间存在差异。
第5章 SPSS 的方差分析
5.1 方差分述析概
5.1.1 方差分析的概念
在第4章中我们讨论了如何对一个总体及两个总体的 均值进行检验,如我们要确定两种销售方式的效果是 否相同,可以对零假设进行检验。但有时销售方式有 H0 : 很多种, 1 2 3 4 这就是多个总体均值是否相等的假设检验问 题了,所采用的方法是方差分析。
由于不同的信息来源可能导致信息传播测度不同。本 案例中,信息来源是因素,“上级、同级和下级”是 因素的三种不同水平,信息传播测度是因变量(观测 变量)。由于这里有三个水平,因此不能采用两样本 的均值检验过程,故考虑采用单因素方差分析法。
进行如下假设检验:
H0:三种不同信息来源对信息传播测度平均值没有显 著性影响;
Step03:选择因素变量
在【One-Way ANOVA(单因素 ANOVA)】对话框的候选变量列表框 中选择一个变量,将其添加至 【Factor(因子)】列表框中,选择的 变量就是要进行方差分析的因素变量。
Step04:均值精细比较
单击【Contrasts】按钮,弹出如右图 所示的【Contrasts(对比)】对话框。
Step04:选择均值多重比较方法
单击【Options】按钮,在弹出的对话框中勾选【Homogeneity -of-variance】复 选框,表示输出方差齐性检验表。再单击【Continue 】按钮返回主对话框。
提示:根据数据特点及您的实验要求,选择不同的均值多重比较方法。
Step05:完成操作 最后,单击【OK(确定)】按钮,操作完成。
H1:三种不同信息来源对信息p01:打开对话框
打开数据文件5-1.sav,选择菜单栏中的【Analyze(分析)】 →【Compare Means(比较均值)】→【One-Way ANOVA(单因素ANOVA)】命令,弹出【OneWay ANOVA(单因素ANOVA)】对话框。
单击【Options】按钮,在弹出的对话框中进行如下设置。
(1)【Statistics(统计量)】复选框:选择输出统计量。 ● Descriptive:要求输出描述统计量。选择此项输 出观测值容量、均值、标准差、标准误、最小值、 最大值、各组中每个因变量的95%置信区间。 ● Fixed and random effects:显示固定和随机描 述统计量。 ● Homogeneity-of-variance:计算Levene统计量 进行方差齐性检验。 ● Brown-Forsythe:计算检验组均值相等假设的 布朗检验。在方差齐性假设不成立时,这个统计量 比F统计量更优越。 ● Welch:计算检验组均值相等假设的Welch统计 量,在不具备方差齐性假设时,也是一个比F统计量 更优越的统计量。
5.1.2 方差分析的基本思想
在表5-1中,要研究不同推销方式的效果,其实就归 结为一个检验问题,设为第i(i=1,2,3,4)种推销方 式观的察平,均四销个售均量值都,不即相检等验原,假方设式是二H否的0 : 为销1 真售 量。2 明从 显数3 较值 大上4 。 从表5-1可以看到,20个数据各不相同,这种差异可 能是由以下两方面的原因引起的。
• 描述统计表支持均值和标准差的bootstrap 估计。
• 多重比较表支持平均值差值的bootstrap 估计。
• 对比检验表支持对比值的bootstrap 估计和显著性检验。
5.2.3 实例图文分析:信息来源与传播
1. 实例内容 某机构的各个级别的管理人员需要足够的信息来完
成各自的任务。最近,一项研究调查了信息来源对信 息传播的影响。在这项特定的研究中,信息来源是上 级、同级和下级。在每种情况下,对信息传播进行测 度:数值越高,说明信息传播越广。检验信息来源是 否对信息传播有显著影响?你的结论是什么? 2.实例操作
提示:在使用前,请注意数据是否符合方差分析的前提条件。
Step02:选择因变量 在候选变量列表框中选择“scale”变量作为因变量,将其添加至【Dependent List(因变量列表)】列表框中。
Step03:选择因素变量 在候选变量列表框中选择“source”变量作为水平值,将其添加至【Factor(因子)】 列表框中。
R-E-G-W Q :基于Student Range分布的Ryan-EinotGabriel-Welsch range test多重配对比较。
S-N-K:用Student Range分布进行所有各组均值间的配 对比较。
Tukey:用Student-Range统计量进行所有组间均值的配 对比较,用所有配对比较误差率作为实验误差率。
(2) Means plot:均值折线图。根据各组均值变化描绘出因变量的分布情况。 (3)【Missing Values(缺失值)】选项组中提供了缺失值处理方法,该选项和均 值比较过程中的缺失值选项意义相同。 Step07:相关统计量的Bootstrap估计。 单击【Bootstrap】按钮,弹出如右图 所示的对话框。
Tukey's-b: 用stndent Range分布进行组间均值的配对 比较,其精确值为前两种检验相应值的平均值。
Duncan:指定一系列的Range值,逐步进行计算比较得 出结论。
Hochberg‘s GT2:用正态最大系数进行多重比较。
Gabriel:用正态标准系数进行配对比较,在单元数较大 时,这种方法较自由。
Waller-Dunca:用t统计量进行多重比较检验,使用贝叶斯逼近的多重比
较检验法。
Dunnett:多重配对比较的t检验法,用于一组处理对一个控制类均值的比 较。默认的控制类是最后一组。
(2)方差不具有齐性(Equal Varance not assumed)时,有如下方法供选 择。
Tamhane’s T2:基于t检验进行配对比较。
Dunnett’s T3:基于Student最大模的成对比较法。
Games-Howell:Games-Howell比较,该方法较灵活。
Dunnett’s C:基于Student极值的成对比较法。
(3)Significance:确定各种检验的显著性水平,系统默认值为 0.05,可由用户 重新设定。
Step06:其他选项输出
5.2.2 单因素方差分析的SPSS操作详解
Step01:打开主操作窗口
选择菜单栏中的【Analyze(分析)】 →【Compare Means(比较均值)】→【One-Way ANOVA(单因素ANOVA)】 命令,弹出【One-Way ANOVA(单因素ANOVA)】对话框, 这是单因素方差分析的主操作窗口。 Step02:选择因变量 在【One-Way ANOVA(单因素ANOVA)】对话框的候选变量 列表框中选择一个或几个变量,将其添加至【Dependent List(因变量列表)】列表框中,选择的变量就是要进行方差分 析的观测变量(因变量)。
(2)水平(Level):水平指因素的具体表现,如销售的四种 方式就是因素的不同取值等级。
(3)单元(Cell):指因素水平之间的组合。
(4)元素(Element):指用于测量因变量的最小单位。一个 单元里可以只有一个元素,也可以有多个元素。
(5)交互作用(Interaction):如果一个因素的效应大小在另 一个因素不同水平下明显不同,则称两因素间存在交互作用。
4.各组均值的精细比较
多重比较检验只能分析两两均值之间的差异性,但是 有些时候需要比较多个均值之间的差异性。具体操作 是即将与其是转否12化 有(1为 显 研 著2) 究 差这异两。12 (组这3 总种4的比) 均较值是是对否各存均在值显的著某差一异线, 性组合结构进行判断,即上述检验可以等价改写为对 进行统计推断。这种事先指定均值的线性组合,再对 该线性组合进行检验的分析方法就是各组均值的精细 比较。显然,可以根据实际问题,提出若干种检验问 题。