كيفية إجراء اختبار ليفين في بايثون

يستخدم اختبار ليفين لتحديد ما إذا كانت مجموعتان أو أكثر لها تباينات متساوية. يتم استخدامه بشكل شائع لأن العديد من الاختبارات الإحصائية تفترض أن المجموعات لديها تباينات متساوية ويسمح لك اختبار ليفين بتحديد ما إذا كان هذا الافتراض قد تم استيفاءه.

يشرح هذا البرنامج التعليمي كيفية إجراء اختبار ليفين في بايثون.

مثال: اختبار ليفين في بايثون

يريد الباحثون معرفة ما إذا كانت ثلاثة أسمدة مختلفة تؤدي إلى مستويات مختلفة من نمو النبات. اختاروا عشوائيًا 30 نباتًا مختلفًا وقسموها إلى ثلاث مجموعات مكونة من 10 نباتات، مع تطبيق سماد مختلف على كل مجموعة. وبعد شهر، يقيسون ارتفاع كل نبات.

استخدم الخطوات التالية لإجراء اختبار ليفين في بايثون لتحديد ما إذا كانت المجموعات الثلاث لها تباينات متساوية أم لا.

الخطوة 1: أدخل البيانات.

أولاً، سنقوم بإنشاء ثلاثة جداول للاحتفاظ بقيم البيانات:

 group1 = [7, 14, 14, 13, 12, 9, 6, 14, 12, 8]
group2 = [15, 17, 13, 15, 15, 13, 9, 12, 10, 8]
group3 = [6, 8, 8, 9, 5, 14, 13, 8, 10, 9]

الخطوة 2: إجراء اختبار ليفين.

بعد ذلك، سنقوم بإجراء اختبار Levene باستخدام الدالة levane() من مكتبة SciPy، والتي تستخدم الصيغة التالية:

ليفين (sample1، Sample2، …، center=’median’)

ذهب:

• Sample1، Sample2، إلخ: أسماء العينات.
• المركز: طريقة الاستخدام لاختبار ليفين. الإعداد الافتراضي هو “متوسط”، لكن الخيارات الأخرى تتضمن “متوسط” و”مقتطع”.

كما هو مذكور في الوثائق ، هناك في الواقع ثلاثة أشكال مختلفة من اختبار ليفين التي يمكنك استخدامها. الاستخدامات الموصى بها هي:

• “الوسيط”: يوصى به للتوزيعات المنحرفة.
• “متوسط”: يوصى به للتوزيعات المتماثلة ذات الذيل المعتدل.
• “مشذبة”: موصى به للتوزيعات ذات الذيل الثقيل.

يوضح الكود التالي كيفية إجراء اختبار ليفين باستخدام كل من المتوسط والوسيط كمركز:

 import scipy.stats as stats

#Levene's test centered at the median
stats.levene(group1, group2, group3, center='median')

(statistic=0.1798, pvalue=0.8364)

#Levene's test centered at the mean
stats.levene(group1, group2, group3, center='mean')

(statistic=0.5357, pvalue=0.5914)

في كلا الطريقتين، قيمة p لا تقل عن 0.05. وهذا يعني أننا في كلتا الحالتين سنفشل في رفض الفرضية الصفرية. وهذا يعني أنه ليس لدينا أدلة كافية لنقول أن التباين في نمو النبات بين الأسمدة الثلاثة يختلف بشكل كبير.

بمعنى آخر، المجموعات الثلاث لها تباينات متساوية. إذا أردنا إجراء اختبار إحصائي (مثل تحليل التباين أحادي الاتجاه ) يفترض أن كل مجموعة لها تباين متساوٍ، فسيتم تلبية هذا الافتراض.