记录SPSS多因素方差分析的学习过程

首先,进行方差分析之前应对数据进行正态性、方差齐性检验

若不满足以上两点则应对其进行非参数检验

现通过讲解例子来帮助新手更好的理解多因素方差分析

提问1:不同学生的性别、学习能力、试题难度水平是否影响学生的学习成绩?

提问2:性别、学习能力和试题难度水平滞键的交互作用?

1.首先对数据进行单因素分析

点击“分析”,选择“一般线性模型”,选择“单变量” 

 2.选择因变量为“学生学习成绩”,固定因子为“学生学习能力、性别、试题难度水平”,而后单击“模型”

 

 3.选保持默认选项,选择“全因子”,查看一下分析结果

而后根据结果决定是否选取右侧“定制”选项

 4.根据结果中的显著性(P值),来查看是否具有统计学意义

【注】统计学意义:结果的统计学意义是结果真实程度(能够代表总体)的一种估计方法。专业上,p值为结果可信程度的一个递减指标,p值越大,我们越不能认为样本中变量的关联是总体中各变量关联的可靠指标。在许多研究领域,0.05的p值通常被认为是可接受错误的边界水平。

通常,许多的科学领域中产生p值的结果≤0.05被认为是统计学意义的边界线,但是这显著性水平还包含了相当高的犯错可能性。结果0.05≥p>0.01被认为是具有统计学意义,而0.01≥p≥0.001被认为具有高度统计学意义。但要注意这种分类仅仅是研究基础上非正规的判断常规。

根据例子结果显示 ,学习能力和试题难度水平会影响学习成绩,而性别并不会影响学生学习成绩

同时观察下面二阶三阶交互项,只有二阶交互项学生学习能力*试题难度水平有统计学意义

5.重复步骤一

 6.这次选择“全因子”右侧“定制”选项

其中,因子与协变量下的学生学习能力和试题难度水平,选择类型为“主效应”,拖到右边模型

性别随无统计学意义但也可作为主效应拖到右侧

 7. 再然后,学生学习能力和试题难度水平的二姐交互性有统计学意义,做坐着一个交互类型,选择类型为“交互”,拖到右侧

 8.通过观察结果可知,学生学习能力和试题难度水平仍存在统计学差异,性别依旧不存在,而学生学习能力与试题难度水平二阶交互项仍存在统计学差异

9. 进行机器操作,重复步骤一,在此页面单击“绘图”选项

水平轴为试题难度水平,单图为学生学习能力,单价下方“添加”

 图示结果如下:

这幅图可以大体反应交互水平,随着试题难度水平的不断增加,学生学习成绩是不断增强的,有一个特殊情况是学生学习能力为合格的时候,学习成绩是先下降后上升的,可以发现,不同学生学习能力的分数随着试题难度水平的变化是有所不同的

 10.在此页面单击下方“选项”,进行事后多重比较

 11.将①②③分别拖进显示平均值,勾选下方“比较主效应”,置信区间调节(事后多重比较)为“LSD”,输出勾选“描述统计”

【注】LSD:LSD是least significant difference的缩写,又称最小显著差异方法。

①提出假设:H0:两组之间无差异;H1:两组之间有差异。
②计算检验统计量:两组均值之差的绝对值。
③计算LSD,公式为:LSD=t{\alpha /2}\sqrt{MSE\left ( \frac{1}{n{i}} +\frac{1}{n{j}}\right )}

tα/2为t分布的临界值,通过查t分布表得到,其自由度为n-k,n为样本总数,k为因素中不同水平的水平个数;MSE为组内方差;ni和nj分别为第i个样本和j个样本的样本量。
④根据显著性水平α做作出决策,如果均值之差的绝对值大于LSD,则拒绝H0,否则不拒绝H0。

12.分析学习能力

学生学习能力两两比较P值均小于0.05

学生学习能力优秀成绩最好,合格成绩最差,良好成绩适中

 13.分析试题难度水平

试题难度水平两两比较P值均小于0.05

试题难度水平最好的成绩最低,难度水平最低的成绩最高

 14.查看源代码,修改源代码查看交互项统计学差异

重复步骤一,设置完三因素一交叉以后,单击下“粘贴”

 15.原始代码

代码说明:

UNIANOVA语句调用GLM过程, 因变量为学生成绩, 自变量为学生学习能力、性别、试题难度水平;

METHOD子句:选择Ⅲ型方法计算变异(SS);

INTERCEPT子句:说明模型中包括截距;

PLOT子句:绘制试题难度水平和学生学习能力 的交互效应图;

第一个EMMEANS子句:用于输出学生学习能力的均数、标准差和均数95%的可信区间,且分析因素学生学习能力的单独效应, 两两比较的方法采用LSD;

第二个EMMEANS子句:用于输出学生试题难度的均数、标准差和均数95%的可信区间,且分析因素学生试题难度的单独效应, 两两比较的方法采用LSD;

CRITERIA子句选择 0.05作为检验水准;

DESIGN子句:指出模型中包括学生学习能力、性别、试题难度水平以及学生学习能力*试题难度水平的参数。

补充:四类方差分解模型:

I型:研究者对因素的影响大小有了主次之分,嵌套设计选择I型;

II型:对所有效应均进行调整,不适用于有交互作用方差分析和嵌套模型;

III型:系统默认,对所有效应进行调整,也适用于不平衡设计;

IV型:专门针对含有缺失单元格数据的设计

   在SPSS中GLM模块的EMMEANS子句下, 多重比较的方法有LSD 、Bonferroni 和Sidak三种

16.在上图第九行代码交互项后面加一个比较项,修改代码如下

①代码表示,固定试题难度水平比较学生学习能力

②代码表示,固定学生学习能力比较试题难度水平

 17.示例图:固定试题难度水平比较学生学习能力

例如,学生学习能力优秀的和合格的相比成绩存在统计学差异

 参考链接:

[1]多重比较法-LSD_俊红的数据分析之路的博客-CSDN博客_多重比较lsd

[2]SPSS-多因素方差分析2-三因素方差分析-涉及简单简单效应-交互效应_哔哩哔哩_bilibili

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转载自blog.csdn.net/Jessicaxu123/article/details/127856711