单因素方差分析的应用实例
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什么是单因素方差分析单因素方差分析是指对单因素试验结果进行分析,检验因素对试验结果有无显著性影响的方法。
单因素方差分析是两个样本平均数比较的引伸,它是用来检验多个平均数之间的差异,从而确定因素对试验结果有无显著性影响的一种统计方法。
单因素方差分析相关概念•因素:影响研究对象的某一指标、变量。
•水平:因素变化的各种状态或因素变化所分的等级或组别。
•单因素试验:考虑的因素只有一个的试验叫单因素试验。
单因素方差分析示例[1]例如,将抗生素注入人体会产生抗生素与血浆蛋白质结合的现象,以致减少了药效。
下表列出了5种常用的抗生素注入到牛的体内时,抗生素与血浆蛋白质结合的百分比。
现需要在显著性水平a = 0.0!下检验这些百分比的均值有无显著的差异。
设各总体服从正态在这里,试验的指标是抗生素与血浆蛋白质结合的百分比,抗生素为因素,不同的5种抗生素就是这个因素的五个不同的水平。
假定除抗生素这一因素外,其余的一切条件都相同。
这就是单因素试验。
试验的目的是要考察这些抗生素与血浆蛋白质结合的百分比的均值有无显著的差异。
即考察抗生素这一因素对这些百分比有无显著影响。
这就是一个典型的单因素试验的方差分析问题单因素方差分析的基本理论⑴备择假设Hi,然后寻找适当的检验统计量进行假设检验。
本节将借用上面的实例来讨论单因素试验的方差分析问题。
2厂…j $)下进行了nj = 4次独立试验,得到如上表所示的结果。
这些结果是一个随机变量。
表中的数据可以看成来自s个不同总体(每个水平对应一个总体)的样本值,将各个总体的均值依次记为山、》2、…r »则按题意需检验假设页:旳=“2 =…=川尸1 : \J “5不全相等为了便于讨论,现在引入总平均卩[Ho :屍="2 =…=毎=qI 闻:力屆…:吗不全为零因此,单因素方差分析的任务就是检验s个总体的均值®是否相等,也就等价于检验各水平Aj的效应6是否都等于零。
样本产恥…佔吁/来自正态总体N (虬2), 9与02未知,且设不同水平Aj 下的样本 之间相互独立,则单因素方差分析所需的检验统计量可以从总平方和的分解导出来。
SPSS中的单因素方差分析一、大体原理单因素方差分析也即一维方差分析,是查验由单一因素阻碍的多组样本某因变量的均值是不是有显著不同的问题,如各组之间有显著差异,说明那个因素(分类变量)对因变量是有显著阻碍的,因素的不同水平会阻碍到因变量的取值。
二、实验工具SPSS for Windows 三、实验方式例:某灯泡厂用四种不同配料方案制成的灯丝(filament),生产了四批灯泡。
在每批灯泡中随机地抽取假设干个灯泡测其利用寿命(单位:小时hours),数据列于下表,此刻想明白,关于这四种灯丝生产的灯泡,其利用寿命有无显著不同。
灯泡灯丝1 2 3 4 5 6 7 8 甲1600 1610 1650 1680 1700 1700 1780 乙1500 1640 1400 1700 1750 丙1640 1550 1600 1620 1640 1600 1740 1800 丁1510 1520 1530 1570 1640 1680 四、不利用选择项操作步骤(1)在数据窗成立数据文件,概念两个变量并输入数据,这两个变量是:filament 变量,数值型,取值一、二、3、4 别离代表甲、乙、丙、丁,格式为F1.0,标签为“灯丝”。
Hours 变量,数值型,其值为灯泡的利用寿命,单位是小时,格式为F4.0,标签为“灯泡利用寿命”。
(2)按Analyze,然后Compared Means,然后One-Way Anova 的顺序单击,打开“单因素方差分析”主对话框。
(3)从左侧源变量框当选取变量hours,然后按向右箭头,所选去的变量hours 即进入Dependent List 框中。
(4)从左侧源变量框当选取变量filament,然后按向右箭头,所选取的变量folament 即进入Factor 框中。
(5)在主对话框中,单击“OK”提交进行。
五、输出结果及分析灯泡利用寿命的单因素方差分析结果ANQVA Sun of Squares df Mean Square F Sig Between Groups 39776.46 3 13258.819 1.638 .209 Within Groups 178088.9 22 8094.951 Total 217865.4 25 该表各部份说明如下:第一列:方差来源,Between Groups 是组间变差,Within Groups 是组内变差,Total 是总变差。
数据处理单因素方差分析1. 引言数据处理是科学研究中非常重要的一环,能够有效地获得有关实验数据的信息和结论。
其中,单因素方差分析是一种常用的统计方法,用于比较不同水平的因素对实验结果的影响。
2. 概念单因素方差分析是一种统计方法,用于比较三个或三个以上水平的因素在不同条件下其均值是否有显著差异。
它是通过比较组间变异与组内变异的大小来推断因素对实验结果的影响程度。
3. 步骤3.1 建立假设在进行单因素方差分析之前,首先需要建立相关的假设。
通常情况下,我们会假设各组样本的均值相等。
3.2 收集数据接下来,我们需要收集实验数据。
通常情况下,我们会收集每个水平下的多个样本,并计算其均值。
3.3 计算变异在单因素方差分析中,我们需要计算组间变异和组内变异的大小。
组间变异反映了不同水平的因素对实验结果的影响,而组内变异则反映了样本内部的随机误差。
3.4 计算方差比通过计算组间变异与组内变异的比值,可以得到方差比。
方差比越大,说明组间变异对总变异的贡献越大,也就意味着水平因素对实验结果的影响越显著。
3.5 推断结论最后,我们可以使用统计方法来推断水平因素对实验结果的影响是否显著。
通常情况下,我们会使用F检验来判断方差比是否显著大于1,从而决定是否拒绝原假设。
4. 数据处理的意义数据处理在科学研究中具有重要的意义。
通过进行单因素方差分析,我们可以推断不同水平的因素对实验结果的影响程度,帮助科学家们更好地理解实验结果,并为实验结论的科学性提供支持。
5. 应用案例5.1 药物疗效比较假设我们想要比较两种药物在治疗某种疾病上的疗效。
我们可以将患者分为两组,一组接受药物A治疗,另一组接受药物B治疗,然后收集两组患者的实验数据。
通过进行单因素方差分析,我们可以比较两种药物的疗效是否有显著差异。
5.2 品牌认知度比较假设我们想要比较两个品牌在消费者中的认知度。
我们可以对一定数量的消费者进行调查,询问他们对两个品牌的认知程度。
生物统计学论文题目:单因素方差分析在生产中的应用院系:生命科学与技术系专业:食品营养与检测学号:姓名:乔凤目录摘要........................................................................................................................ 错误!未定义书签。
关键字.................................................................................................................... 错误!未定义书签。
ABSTRACT .......................................................................................................... 错误!未定义书签。
KEYWORDS ........................................................................................................ 错误!未定义书签。
一、引言................................................................................................................ 错误!未定义书签。
二、相关统计知识................................................................................................ 错误!未定义书签。
2.1方差分析简介.............................................................................................. 错误!未定义书签。
Excel 财务应用 单因素方差分析单因素方差分析用于完全随机设计的多个样本均数间的比较,其统计推断是推断各样本所代表的各总体均数是否相等。
1.创建数据模型设有三部机器A 、B 、C 制造同一种产品,对每一部机器观察4天的日产量,记录如图7-3所示。
问在产量上,各机器之间是否有显著差别?图7-3 数据模型可以把每部机器生产的日产量看作是一个总体,问题是检验三种产品总体的均值是否相等,因此,可以采用单因素方差分析法。
现在假设3台机器之间在产量上是没有差异的,要检验这个假设能否成立,我们可以根据上面模型介绍中,通过人工计算方差分析表来实现。
在计算样本均值时,需要使用到Excel 的均值函数AVERAGE ,其功能是返回参数的平均值(算术平均值)。
其语法为:AVERAGE(number1,number2,…)其中,number1,number2,…为需要计算平均值的30个参数。
需要说明的是,参数可以是数字,或者是包含数字的名称、数组或引用。
如果数组或引用参数包含文本、逻辑值或空白单元格,则这些值将被忽略,但包含零值的单元格将计算在内。
例如,选择第1天所对应的样本均值所在的单元格(B7单元格),并选择【公式】选项卡,在【函数库】组中,单击【自动求和】按钮,执行【平均值】命令,按Enter 键即可求出第1天的样本均值,如图7-4所示。
图7-4 计算样本均值提 示选择B7所在的单元格,将鼠标置于该单元格的填充柄上,向右拖动至该行的其他单元格中,即可计算出其他单元格的“样本均值”。
接下来可以对总体均值进行计算。
选择“总体均值”所对应的单元格(B8单元格),单击【函数库】组中的【插入函数】按钮,在弹出的【插入函数】对话框中,选择函数AVERAEGA 函数,如图7-5所示。
创建表格 执行图7-5 选择函数 图7-6 计算“总体均值”单击【确定】按钮后,将弹出【函数参数】对话框,设置函数的参数,即可求出“总体均值”,结果如图7-6所示。
单因素方差分析完整实例.doc单因素方差分析是统计学中常用的分析方法之一,用于比较结果在一个分类变量(即因素)的不同组别之间的差异。
下面将通过一个实例来介绍单因素方差分析的具体应用。
实例介绍:某公司招聘了25名新员工,并在这些员工入职一个月后进行了一次工作满意度调查。
调查结果显示,他们对公司的工作满意度总体得分为80分,但是有些员工对公司的工作并不满意。
公司希望了解员工的不满意来源,并查看不同部门、教育程度和薪水水平对工作满意度是否有影响。
公司收集了员工的部门、教育程度和薪水水平等信息,并对这些因素对工作满意度的影响进行了单因素方差分析。
实例步骤:1.数据整理首先,将员工的部门、教育程度和薪水水平等信息整理成表格形式。
随机抽取10名员工的数据如下:| 员工编号 | 部门 | 教育程度 | 薪水水平 | 工作满意度得分 || :------: | :--: | :------: | :------: | :------------: || 1 | A | 大学 | 高薪 | 85 || 2 | B | 高中 | 中薪 | 83 || 3 | C | 硕士 | 中薪 | 78 || 4 | A | 高中 | 低薪 | 77 || 5 | B | 大学 | 高薪 | 93 || 6 | C | 大学 | 中薪 | 80 || 7 | A | 高中 | 中薪 | 72 || 8 | B | 大学 | 中薪 | 85 || 9 | C | 硕士 | 高薪 | 89 || 10 | A | 高中 | 高薪 | 75 |2.数据分析进行单因素方差分析时需要分别计算各组数据的均值和方差。
2.1 计算各组均值首先,按照不同部门计算均值:| 部门 | 员工数 | 工作满意度均值 || :--: | :----: | :------------: || A | 4 | 77.25 || B | 3 | 87.00 || C | 3 | 82.33 || 总计 | 10 | 82.00 |由上述计算结果可得出不同因素组别的均值。
单因素方差分析的应用实例PROC ANOVA [DATA= <数据集名>MANOVA按多元分析的要求略去有任一缺失值的记录OUTSTAT= <数据集名>] ;指定统计结果输出的数据集名CLASS <处理因素名列>;必需,指定要分析的处理因素MODEL <应变量名=处理因素名列> / [选项];必需,给出分析用的方差分析模型MEANS <变量名列> / [选项] ;指定要两两比较的因素及比较方法BY <变量名列>;FREQ <变量名>;例1:研究6种氮肥施用法对小麦的效应,每种施肥法种5盆小麦,完全随机设计。
最后测定它们的含氮量(mg),试作方差分析施氮法SAS程序data exam1;input g x @@;cards;1 12.92 14.03 12.64 10.5 5 14.6 6 14.01 12.32 13.83 13.24 10.85 14.6 6 13.31 12.2 2 13.83 13.4 4 10.75 14.46 13.71 12.52 13.63 13.4 4 10.85 14.46 13.51 12.72 13.63 13.04 10.5 5 14.46 13.7;procanova data=exam1;class g;model x=g ;run;input x1 g j @@;cards;60 1 1 62 2 1 61 3 1 60 4 165 1 2 65 2 2 68 3 2 65 4 263 1 3 61 2 3 61 3 3 60 4 364 1 4 67 2 4 63 3 4 61 4 462 1 5 65 2 5 62 3 5 64 4 561 1 6 62 2 6 62 3 6 65 4 6;procanova data=exam2;class g j;model x1=g j;run;例2:对某地区农村的6名2周岁男婴的身高、胸围、上半臂围进行测量,得样本数据如下表。
根据以往资料,该地区城市2周岁男婴的这三个指标的均值现欲在多元正态性假定下检验该地区农村2周岁男婴是否与城市2周岁男婴有相同的均值。
取data exam4_2_1;input id x1 x2 x3;cards;1 78 60.6 16.52 76 58.1 12.53 92 63.2 14.54 81 59.0 14.05 81 60.8 15.56 84 59.5 14.0;proccorrnoprintcov output=new;var x1 x2 x3;run;prociml; use new;read all where( _TYPE_='COV' ) into S; read all where( _TYPE_='MEAN' ) into xm; read all var{x1} where( _TYPE_='N' ) into n; mu0 = {90, 58, 16}; xm = xm` ; p = ncol(S);T2 = n*(xm-mu0)`*inv(S)*(xm-mu0); T2a = p*(n-1)*finv(0.99,p,n-p)/(n-p); print T2 T2a ;if T2 >= T2a then print '拒绝原假设H0'; else print '接受原假设H0'; run;data exam4_2_1; input id x1 x2 x3; y1=x1-90; y2=x2-58; y3=x3-16; cards;1 78 60.6 16.52 76 58.1 12.53 92 63.2 14.54 81 59.0 14.05 81 60.8 15.56 84 59.5 14.0 ;procanova;model y1 y2 y3=/nouni; manova h=intercept; 题目:1.某水产研究所为了比较四种不同配合饲料对鱼的饲喂效果,选取了条件基本相同的鱼16尾,随机分成四组,投喂不同饲料,经一个月试验以后,各组鱼的增重结果列于下表。
试检验不同配合饲料对鱼的饲喂效果是否有显著影响(取05.0=α)?运算结果要求列出方差分析表,并给出检验结论。
data siliao;input num weight sort;cards;1 31.9 12 27.9 13 31.8 14 28.4 15 24.8 26 25.7 27 26.8 28 24.9 29 22.1 310 23.6 311 27.3 312 24.9 313 27.0 414 30.8 415 29.0 416 24.5 4;proc anova data=siliao;class sort;model weight=sort;run;例题:某灯泡厂用四种不同配料方案制成的灯丝生产四批灯泡,在每一批中取若干个作寿命试验,得如下数据(单位:小时):问灯丝的不同配料方案对灯泡寿命有无显著影响?input g y @@;cards;1 1600 1 1610 1 1650 1 1680 1 1700 1 1720 1 18002 1580 2 1640 2 1640 2 1700 2 17503 1460 3 1550 3 1600 3 1620 3 1640 3 1660 3 1740 3 18204 1510 4 1520 4 1530 4 1570 4 1600 4 1680;proc anova data=p123;class g;model y=g;run;双因素方差分析的应用实例例2:用生长素处理豌豆,共6个处理。
豌豆种子发芽后,移植24株,分成4组,每组6个木箱,每箱1株1个处理。
试验共有4组24箱,试验时按组排列于温室中,使同组各箱的环境条SAS程序data exam2;input x1 g j @@;cards;60 1 1 62 2 1 61 3 1 60 4 165 1 2 65 2 2 68 3 2 65 4 263 1 3 61 2 3 61 3 3 60 4 364 1 4 67 2 4 63 3 4 61 4 462 1 5 65 2 5 62 3 5 64 4 561 1 6 62 2 6 62 3 6 65 4 6;procanova data=exam2;class g j;model x1=g j;run;例4:在某种橡胶的配方中,考虑了三种不同的促进剂,四种不同分量的氧化锌。
各种配方试验一次,测得300%定强如下:问不同促进剂、不同分量氧化锌分别对定强有无显著影响?data exam3;input y A B @@;cards;32 1 1 35 1 2 35.5 1 3 38.5 1 433.5 2 1 36.5 2 2 38 2 3 39.5 2 436 3 1 37.5 3 2 39.5 3 3 43 3 4;procanova data=exam3;class A B;model y=A B;run;例5:考察合成纤维中对纤维弹性有影响的两个因素:收缩率A和总拉伸倍数B。
A和B各取四种水平,整个试验重复一次,试验结果如下:试问收缩率和总拉伸倍数分别对纤维弹性有无显著影响,并问两者对纤维弹性有无显著交互作用?data p149;input y A B @@;cards;71 1 1 73 1 1 72 1 2 73 1 2 75 1 3 73 1 3 77 1 4 75 1 473 2 1 75 2 1 76 2 2 74 2 2 78 2 3 77 2 3 74 2 4 74 2 476 3 1 73 3 1 79 3 2 77 3 2 74 3 3 75 3 3 74 3 4 73 3 475 4 1 73 4 1 73 4 2 72 4 2 70 4 3 71 4 3 69 4 4 69 4 4;procanova data=p149;class A B;model y=A|B;run;一元线性回归分析的应用实例例5.5.1 考察15名不同程度的烟民的每日抽烟量、饮酒量(啤酒)与其心电图指标(zb)的对应数据,试建立心电图指标关于日抽烟量和日饮酒量的适合的回归模型。
datayanmin_sandian;input g x y zb@@;label x='日抽烟量(x)/支' y='日饮酒量(y)/升' zb='心电图指标(zb)';cards;1 30 10 280 1 25 11 260 1 35 13 3301 40 14 400 1 45 14 4102 20 12 2702 18 11 210 2 25 12 280 2 25 13 3002 23 13 290 3 40 14 410 3 45 15 4203 48 16 425 3 50 18 450 3 55 19 470;Goptionscback=white hsize=8 vsize=5;proc g3d ;scatter y*x=zb/xticknum=10yticknum=10zticknum=10rotate=30shape='ballon'size=0.5color = 'blue'noneedle;run;datayanmin_glm;input g x y zb@@;cards;1 30 10 280 1 25 11 260 1 35 13 3301 40 14 400 1 45 14 4102 20 12 2702 18 11 210 2 25 12 280 2 25 13 3002 23 13 290 3 40 14 410 3 45 15 4203 48 16 425 3 50 18 450 3 55 19 470;procglm data=yanmin_glm;modelzb=x y x*x x*y y*y/p;output out=new1 p=zhat r=resid;run;例2. 钢的强度和硬度都是反映钢质量的指标。
现在炼20炉中碳钢,它们的抗拉强度Y与硬度x的20对实验值如下表。
(1) 试绘出散点图(2)求Y对x的经验回归直线方程一元线性回归分析的SAS程序data reg3;input x y @@;u=x-240;v=y-90;cards;277.0000 103.0000 257.0000 99.5000 255.0000 93.0000 278.0000 105.0000 306.0000 110.0000 268.0000 98.0000 285.0000 103.5000 286.0000 103.0000 272.0000 104.0000 285.0000 103.0000 286.0000 108.0000 269.0000 100.0000 246.0000 96.5000 255.0000 92.0000 253.0000 94.0000 255.0000 94.0000 269.0000 99.0000 297.0000 109.0000 257.0000 95.5000 250.0000 91.0000 ;procreg data=reg3; model v=u/cli clm; plot r.*p.;plot v*u='o' p.*u='-' u95.*u='U' l95.*u='L'/overlay; run;dataliangang_reg; input x y @@; cards;数据略。