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双因素方差分析计算器

两个分组因素(如教学方法和性别、施肥量和品种)同时影响一个结果时,用双因素方差分析看各自的主效应和两者的交互作用。数据按「因素 A、因素 B、数值」三列排好粘贴进来即可,各组人数不同也能算。

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三列长格式:因素 A、因素 B、数值,每行一个观测,第一行写名称。

方差分析表

来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
误差12121
总计112.517

III 型平方和,和 SPSS「单变量」默认一致;各组人数不等也可以。

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

Y 的各组平均数(标准差,人数)

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

行是第一个因素的水平,列是第二个因素的水平。

a1a2a3b1b2
交互作用图:线不平行说明可能有交互作用

结果与 SPSS「单变量」(III 型)和 R 用效应编码时一致。要求观测独立、各组方差大致相等;交互作用显著时先看各组平均数和交互作用图,再解释主效应。

这个工具好用吗?

使用步骤

  1. 数据排成三列:第一列因素 A 的水平,第二列因素 B 的水平,第三列数值;每行一个观测,第一行写名称。
  2. 先看交互作用那一行:p < 0.05 说明一个因素的作用随另一个因素变化。
  3. 交互作用显著时,看各组平均数表和交互作用图解释;不显著时再看两个主效应。
  4. 复制「论文写法」里各效应的结果。

参数说明

III 型平方和
每个效应都在控制其他效应之后计算,各组人数不等时结果也不受顺序影响,SPSS「单变量」默认就是它。
偏 η²
效应平方和 ÷(效应平方和 + 误差平方和),表示排除其他效应后这个效应能解释的比例;0.01、0.06、0.14 大致是小、中、大。
每组只有一个数
没法估计交互作用,自动改为只含两个主效应的模型(无重复双因素方差分析)。

示例

默认数据:因素 A 有 a1、a2、a3 三个水平,因素 B 有 b1、b2 两个水平,每组 3 个数。

来源 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
误差 12.0 12

各组平均数:

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

交互作用显著(p = 0.012):b2 比 b1 高出的分数,在 a1 是 2 分,在 a3 是 6 分,交互作用图上两条线越往右越分开。所以报告时要说明 B 的作用在 A 的不同水平上不一样。

论文写法:A × B 交互作用 F(2, 12) = 6.50, p = .012, ηp² = .52。

常见问题

数据在 Excel 里是一个表格(行是 A、列是 B),怎么转?

要先转成长格式:每个数一行,前两列写它属于哪个 A 和哪个 B。Excel 里可以用「逆透视」(Power Query),或者手动复制排好。

交互作用显著是什么意思?

一个因素的效果要看另一个因素的水平。比如新教法对男生提高 10 分、对女生只提高 2 分。这时不要只报「教法有主效应」,要分开说明。

结果和 SPSS 一样吗?

一样,SPSS「分析 → 一般线性模型 → 单变量」默认 III 型平方和。R 的 aov() 默认是 I 型,各组人数不等时会不同,要用 car::Anova(type = 3) 并设效应编码才一致。

有重复测量(同一批人测多次)能用吗?

不能,这里假定每个观测相互独立。重复测量要用重复测量方差分析。

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