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單因素方差分析(ANOVA)計算器

三組或更多組的平均數有沒有差別?每組一列,從 Excel 複製貼上進來,馬上得到方差分析表、F 值和 p 值。方差不齊時看 Welch 的結果,顯著後用 Tukey HSD 看具體是哪兩組不同,最後一行給出可以直接寫進論文的格式。

在瀏覽器本地執行,輸入的內容和檔案都不會上傳

每組一列。從 Excel、SPSS、WPS 裡複製幾列直接貼上;第一行可以是組名,空單元格會跳過。

F = 8.889

p 值 = 0.0028

各組平均數有顯著差異(p < 0.05),至少有一組和別的組不同。

描述統計

組別n平均數標準差
A64.58330.4708
B55.820.4604
C75.24290.5159

方差分析表

來源平方和自由度均方Fp 值
組間4.211522.10588.8890.0028
組內3.5535150.2369
總計7.76517

η² = 0.542 · ω² = 0.467 · η² 是組別能解釋的變異比例;ω² 在樣本小時偏差更小。

論文寫法F(2, 15) = 8.89, p = .003, η² = .54

方差齊性

檢驗F自由度p 值
Levene 檢驗(基於中位數)0.0792, 150.9246
Welch 方差分析9.0712, 9.640.0061

Levene 檢驗不顯著,方差齊,用普通的 F 檢驗即可。

Tukey HSD 事後多重比較

比較平均數差95% 置信區間p 值
A − B-1.2367-2.0022 … -0.47110.0021
A − C-0.6595-1.3629 … 0.04380.0677
B − C0.5771-0.1631 … 1.31740.1403

p 值已按所有兩兩比較校正。各組人數不同時即 Tukey–Kramer 法。

結果與 R 的 aov()、oneway.test()、TukeyHSD() 一致。單因素方差分析要求觀測獨立、各組資料大致正態;資料偏態或每組人數很少時,改用 Kruskal–Wallis 檢驗。

這個工具好用嗎?

使用步驟

  1. 每組一列,把資料貼上到輸入框;第一行可以寫組名,各組人數不同時空著即可。
  2. 看 F 值和 p 值:p < 0.05 說明至少有一組的平均數和其他組不同。
  3. 看「方差齊性」:Levene 檢驗顯著時,改用 Welch 方差分析的結果。
  4. 看 Tukey HSD 表,找出哪兩組之間有顯著差異,複製「論文寫法」那一行。

引數說明

η² 和 ω²
η² = 組間平方和 ÷ 總平方和,是組別能解釋的變異比例;常用 0.01、0.06、0.14 作為小、中、大效應的參考。ω² 修正了小樣本下 η² 偏大的問題。
Levene 檢驗
用各資料到本組中位數的距離做方差分析(Brown–Forsythe 版,對偏態資料更穩),對應 SPSS 輸出裡「基於中位數」那一行。
Tukey HSD
同時比較所有兩組,p 值已經按比較次數校正;各組人數不等時是 Tukey–Kramer 法。

示例:三種教學方法的成績

預設資料是三組成績(A 組 6 人、B 組 5 人、C 組 7 人):

組別 n 平均數 標準差
A 6 4.583 0.471
B 5 5.820 0.460
C 7 5.243 0.516

方差分析表:

來源 平方和 自由度 均方 F p
組間 4.2115 2 2.1058 8.889 0.0028
組內 3.5535 15 0.2369
總計 7.765 17

p = 0.0028 < 0.05,三組的平均數有顯著差異,η² = 0.54。Levene 檢驗 p = 0.92,方差齊,用上面的普通 F 檢驗即可(Welch 方差分析 F = 9.07,p = 0.006,結論相同)。

Tukey HSD 的結果:A 和 B 差 −1.24,p = 0.002,顯著;A 和 C(p = 0.068)、B 和 C(p = 0.140)都不顯著。所以差別主要在 A 組和 B 組之間。

論文裡可以寫:F(2, 15) = 8.89, p = .003, η² = .54。

什麼時候用方差分析

不要用多次 t 檢驗代替方差分析:三組兩兩做 t 檢驗要做 3 次,每次 5% 的誤判機率疊加起來,總的誤判機率接近 14%。

常見問題

只有兩組能用嗎?

能,兩組的單因素方差分析和方差相等的 t 檢驗等價,F 等於 t 的平方。兩組時更常用 t 檢驗,結果更直觀。

方差分析顯著了,下一步做什麼?

看下面的 Tukey HSD 表,p < 0.05 的那幾對就是有顯著差異的組。只說「方差分析顯著」不能說明是哪兩組不同。

資料不是正態分佈怎麼辦?

每組人數較多(如 30 以上)時方差分析比較穩健。人數少且明顯偏態,或者資料是等級、評分,改用 Kruskal–Wallis 檢驗(在非引數檢驗工具裡)。

結果和 SPSS、R 一樣嗎?

F、p、Welch 和 Tukey 的結果與 R 的 aov()、oneway.test()、TukeyHSD() 一致;SPSS 的「單因素 ANOVA」和「方差齊性檢驗(基於中位數)」也是同樣的數。

資料會上傳嗎?

不會,計算都在瀏覽器裡完成。

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