两因素方差分析怎么理解?

文章来源: 丁点帮你

作者:丁点helper

看完单因素方差分析,一般的统计学教课书中并不会直接讲two-way(双因素)方差分析,而是讲“随机区组设计的方差分析”,那这两者有什么关系吗?

从统计方法的角度来看,随机区组设计的方差分析其实就属于两因素(或多因素)方差分析,一种说法认为,为什么不直接叫两因素,是因为不把“区组因素”算作一类真正的“因素”,而重点研究随机分组因素。

我们认为,实际称双因素方差分析可能更好理解。不过这里称作“随机区组设计”,也是有其他特别的考虑。

“随机区组设计”是实验研究的概念,强调的是科学地获取数据的方法,减少混杂因素。但从统计方法的角度来看,随机区组设计的方差分析可以等同于增加了一个新的分组因素,因此,其基本思想实际与单因素方差分析并无区别。

比如,某团队想研究人们对当前生活满意度的情况,通过问卷调查收集了人们对生活满意度的得分(0~100),现在想探究教育程度与满意度得分的关系(教育程度分为三组:高中及以下、大专及本科、研究生及以上)。

很明显,这是一个单因素方差分析的问题,即比较教育程度不同的三组人群,他们的满意度得分的均数是否有差异。

可是除了教育程度以外,其他因素也可能影响人们对生活的满意度,此时,如果我们考虑加入另一个分类变量,比如性别,则当我们再进行方差分析时,就属于两因素(two-way)的情况了。

为了方便表述,这里我们将“生活满意度得分”称之为因变量,用Y表示;将“教育程度”和“性别”称为“自变量”,分别用“X1”和“X2”表示。

如下表,标准的双因素方差分析的结果表(或称随机区组设计方差分析表),相对于前文中的单因素方差分析表,表格中仅多了一行“区组”。

所以这里,我们其实可以直接将“处理组”看成“X1”;将“区组”看成“X2”。按照上文单因素方差分析的逻辑直接推广即可。

比如,在本例中,为了看“教育程度”和“性别”是否会影响人们目前生活的“满意度得分”,则只需分布看F处理(即F_X1)和F区组(即F_X2)所对应的P值大小判断两次即可。

除此以外,由于纳入了不止一个因素,所以有时需要考虑因素间的交互作用,这一点我们后续在谈。

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