方差分析(ANOVA)是一种用于比较三个或更多组平均值的统计方法。ANOVA的工作原理是将数据中的总变异分解为不同的组成部分,然后比较组间变异与组内变异。
若要比较三个组,您可能会倾向于分别进行三次t检验(A组与B组、A组与C组、B组与C组)。这种方法的问题在于,每次检验都存在产生假阳性的可能性(I类错误,由您选择的α值决定)。 当进行多次检验时,这些概率会累积,从而增加您错误地得出“组间存在差异”这一结论的总体概率。方差分析(ANOVA)通过一次检验同时对所有组进行检验,并在保持Ⅰ类错误率不变的前提下,解决了这一问题。
方差分析(ANOVA)比较两种类型的变异:
•组间变异:各组平均值之间差异有多大?
•组内变异:每个组内各观测值的变异程度有多大?
如果组间变异远大于组内变异,则表明组别(即您的因素)对结果具有真实影响。方差分析(ANOVA)通过F值和P值对这一比较进行量化。
方差分析适用于:
•以间隔尺度或比率尺度测量的连续因变量
•用于划分组别的分类预测变量(因子)
•需要比较三个或更多组的情况(尽管从技术上讲方差分析也可用于两组,但t检验更为常见)
•独立观察结果(除非采用重复测量设计)