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雙因素方差分析計算器

兩個分組因素(如教學方法和性別、施肥量和品種)同時影響一個結果時,用雙因素方差分析看各自的主效應和兩者的互動作用。資料按「因素 A、因素 B、數值」三列排好貼上進來即可,各組人數不同也能算。

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三列長格式:因素 A、因素 B、數值,每行一個觀測,第一行寫名稱。

方差分析表

來源平方和自由度均方Fp 值偏 η²
A27213.513.50.00080.692
B60.5160.560.55.01e-60.834
A × B1326.56.50.01220.52
誤差12121
總計112.517

III 型平方和,和 SPSS「單變數」預設一致;各組人數不等也可以。

論文寫法 · AF(2, 12) = 13.50, p < .001, ηp² = .69
論文寫法 · BF(1, 12) = 60.50, p < .001, ηp² = .83
論文寫法 · A × BF(2, 12) = 6.50, p = .012, ηp² = .52

Y 的各組平均數(標準差,人數)

A \ Bb1b2
a15 (1, 3)7 (1, 3)
a26 (1, 3)9 (1, 3)
a36 (1, 3)12 (1, 3)

行是第一個因素的水平,列是第二個因素的水平。

a1a2a3b1b2
互動作用圖:線不平行說明可能有互動作用

結果與 SPSS「單變數」(III 型)和 R 用效應編碼時一致。要求觀測獨立、各組方差大致相等;互動作用顯著時先看各組平均數和互動作用圖,再解釋主效應。

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使用步驟

  1. 資料排成三列:第一列因素 A 的水平,第二列因素 B 的水平,第三列數值;每行一個觀測,第一行寫名稱。
  2. 先看互動作用那一行:p < 0.05 說明一個因素的作用隨另一個因素變化。
  3. 互動作用顯著時,看各組平均數表和互動作用圖解釋;不顯著時再看兩個主效應。
  4. 複製「論文寫法」裡各效應的結果。

引數說明

III 型平方和
每個效應都在控制其他效應之後計算,各組人數不等時結果也不受順序影響,SPSS「單變數」預設就是它。
偏 η²
效應平方和 ÷(效應平方和 + 誤差平方和),表示排除其他效應後這個效應能解釋的比例;0.01、0.06、0.14 大致是小、中、大。
每組只有一個數
沒法估計互動作用,自動改為只含兩個主效應的模型(無重複雙因素方差分析)。

示例

預設資料:因素 A 有 a1、a2、a3 三個水平,因素 B 有 b1、b2 兩個水平,每組 3 個數。

來源 平方和 自由度 F p 偏 η²
A 27.0 2 13.50 0.0008 0.69
B 60.5 1 60.50 < 0.001 0.83
A × B 13.0 2 6.50 0.012 0.52
誤差 12.0 12

各組平均數:

A \ B b1 b2
a1 5 7
a2 6 9
a3 6 12

互動作用顯著(p = 0.012):b2 比 b1 高出的分數,在 a1 是 2 分,在 a3 是 6 分,互動作用圖上兩條線越往右越分開。所以報告時要說明 B 的作用在 A 的不同水平上不一樣。

論文寫法:A × B 互動作用 F(2, 12) = 6.50, p = .012, ηp² = .52。

常見問題

資料在 Excel 裡是一個表格(行是 A、列是 B),怎麼轉?

要先轉成長格式:每個數一行,前兩列寫它屬於哪個 A 和哪個 B。Excel 裡可以用「逆透視」(Power Query),或者手動複製排好。

互動作用顯著是什麼意思?

一個因素的效果要看另一個因素的水平。比如新教法對男生提高 10 分、對女生只提高 2 分。這時不要只報「教法有主效應」,要分開說明。

結果和 SPSS 一樣嗎?

一樣,SPSS「分析 → 一般線性模型 → 單變數」預設 III 型平方和。R 的 aov() 預設是 I 型,各組人數不等時會不同,要用 car::Anova(type = 3) 並設效應編碼才一致。

有重複測量(同一批人測多次)能用嗎?

不能,這裡假定每個觀測相互獨立。重複測量要用重複測量方差分析。

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