單因素試驗(yàn)的方差分析.ppt

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第一節(jié) 單因素試驗(yàn)的方差分析,在第八章第二節(jié)中，我們討論了兩個方差相等的正態(tài)總體對均值比較的假設(shè)檢驗(yàn)問題，而在實(shí)際應(yīng)用中還經(jīng)常需要對有相同方差的多個正態(tài)總體均值進(jìn)行比較的假設(shè)檢驗(yàn)問題.方差分析就是解決這類問題的有效方法，在實(shí)際中有著廣泛的應(yīng)用。,（一）單因素試驗(yàn),（二）平方和的分解,（四）假設(shè)檢驗(yàn)問題的拒絕域,（三） 的統(tǒng)計(jì)特性,（五）未知參數(shù)的估計(jì),（一）單因素試驗(yàn) 1. 基本概念,我們將要考察的指標(biāo)稱為試驗(yàn)指標(biāo)，影響指標(biāo)的條件稱為因素，因素所處的狀態(tài)稱為該因素的水平.,若一項(xiàng)試驗(yàn)中只有一個因素在改變，稱這樣的試驗(yàn)為單因素試驗(yàn).多于一個因素在改變的的試驗(yàn)為多因素試驗(yàn).,,2.單因素方差分析的數(shù)學(xué)模型,設(shè)在單因素試驗(yàn)中，影響指標(biāo)的因素A 有 s 個水平A1， A2 ，…，As ，將每個水平Aj下要考察的指標(biāo)作為一個總體稱為部分總體，仍記為Aj ，則共有s個總體，假設(shè),假設(shè)前提：,,,2）部分總體的方差都相等，即：,1）每個部分總體都服從正態(tài)分布，即：,3）不同的部分總體下的樣本是相互獨(dú)立的。,,在水平Aj下進(jìn)行nj次獨(dú)立試驗(yàn)，得樣本,則,記 稱其為隨機(jī)誤差，則,由此得：,單因素方差分析的數(shù)學(xué)模型:,各個隨機(jī)誤差 相互獨(dú)立， 和 未知.,,,單因素試驗(yàn)表,,,,,,,（1）檢驗(yàn)假設(shè)：,不全相等.,（2）求出未知參數(shù) 和 的估計(jì)量,單因素方差分析的任務(wù):,根據(jù)樣本提供的信息，,假設(shè)等價(jià)于,,,,,(二) 平方和的分解,單因素方差分析法是將樣本全部偏差的平方和分解成兩個平方和，通過這兩個平方和之間的比較，導(dǎo)出假設(shè)檢驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)量和拒絕域.,,偏差平方和及其分解,總平方和：,效應(yīng)（組間）平方和：,說明：,SA反映了在每個水平下的樣本均值與樣本總均值的差異，它是由因子A 取不同水平引起的，所以，稱SA是因子A的效應(yīng)（組間）平方和.,,誤差（組內(nèi)）平方和：,平方和分解公式：,說明：,SE 表示在每個水平下的樣本值與該水平下的樣本均值的差異，它是由隨機(jī)誤差引起的，所以，稱SE是誤差（組內(nèi)）平方和.,,證明：,,又,所以,即：,,總平方和=效應(yīng)（組間）平方和+誤差（組內(nèi)）平方和,在單因素方差分析的模型下，,（2）SA 和 SE 相互獨(dú)立。,定理：,（1）,（三）SA和 SE 的統(tǒng)計(jì)特征,,由定理（1），有,即,結(jié)合定理(1)(2)(3)，有,ST ，SA ，SE 的計(jì)算方法,記,化簡得,（四）單因素方差分析的假設(shè)檢驗(yàn)：,（1）提出統(tǒng)計(jì)假設(shè),不全相等.,（2）構(gòu)造檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量,（3）拒絕域：,說明：如果組間差異比組內(nèi)差異大得多，則說明各水平間有顯著差異，H0不真。,單因素方差分析的假設(shè)檢驗(yàn)的步驟：,（1）提出統(tǒng)計(jì)假設(shè),不全相等.,（2）編制單因素試驗(yàn)數(shù)據(jù)表,（3）根據(jù)數(shù)據(jù)表計(jì)算,（4）填制單因素方差分析表,,,,,,單因素方差分析表,（5）檢驗(yàn)，若,否則接受H0 ，認(rèn)為因子A對指標(biāo)沒有顯著影響.,則拒絕H0，,（五）未知參數(shù)的估計(jì),前面已說明：,又,所以,可以證明，,