Anova-tabelle

In diesem Artikel finden Sie die Erklärung der ANOVA-Tabelle. Deshalb erklären wir Ihnen, was die ANOVA-Tabelle ist, wie man eine ANOVA-Tabelle erstellt, welche Formeln die ANOVA-Tabelle hat und außerdem können Sie eine Schritt für Schritt gelöste Übung sehen.

Was ist die ANOVA-Tabelle?

Die ANOVA-Tabelle ist eine Tabelle, die in der Statistik zur Varianzanalyse verwendet wird. Genauer gesagt enthält die ANOVA-Tabelle alle für eine Varianzanalyse erforderlichen Informationen.

Daher wird die ANOVA-Tabelle verwendet, um eine Varianzanalyse zusammenzufassen. Indem Sie die Berechnungen einer Varianzanalyse in einer Tabelle darstellen, können Sie leicht Schlussfolgerungen ziehen und den Wert der ANOVA-Teststatistik schnell berechnen.

ANOVA-Tabellenformeln

In der einfaktoriellen ANOVA-Tabelle gibt es drei Zeilen: Faktor, Fehler und Summe. Somit werden in der ANOVA-Tabelle die Quadratsummen jeder Zeile und ihre Freiheitsgrade berechnet. Zusätzlich wird der mittlere quadratische Fehler des Faktors und des Fehlers berechnet und schließlich die ANOVA-Teststatistik ermittelt, die dem Verhältnis der quadrierten Fehler entspricht.

Die Formeln für die ANOVA-Tabelle lauten daher wie folgt:

ANOVA-Tabellenformeln

Gold:

  • n_i

    ist die Stichprobengröße i.

  • N

    ist die Gesamtzahl der Beobachtungen.

  • k

    ist die Anzahl der verschiedenen Gruppen in der Varianzanalyse.

  • y_{ij}

    ist der Wert j der Gruppe i.

  • \overline{y}_{i}

    ist der Mittelwert der Gruppe i.

  • \overline{y}

    Dies ist der Durchschnitt aller analysierten Daten.

Beispiel einer ANOVA-Tabelle

Um das Konzept gut zu verstehen, sehen wir uns an, wie man eine ANOVA-Tabelle erstellt, indem man ein Beispiel Schritt für Schritt löst.

  • Es wird eine statistische Studie durchgeführt, um die von vier Schülern in drei verschiedenen Fächern (A, B und C) erzielten Ergebnisse zu vergleichen. In der folgenden Tabelle sind die von jedem Schüler bei einem Test erzielten Ergebnisse aufgeführt, dessen Höchstpunktzahl 20 beträgt. Erstellen Sie die ANOVA-Tabelle, um die von jedem Schüler in jedem Fach erzielten Ergebnisse zu vergleichen.

Als Erstes müssen wir den Durchschnitt jedes Subjekts und den Gesamtdurchschnitt der Daten berechnen:

\overline{y}_A=\cfrac{14+12+14+10}{4}=12,5

\overline{y}_B=\cfrac{13+14+10+14}{4}=12,75

\overline{y}_C=\cfrac{19+17+16+19}{4}=17,75

\overline{y}=\cfrac{14+12+14+10+13+14+10+14+19+17+16+19}{12}=14,33

Sobald wir den Wert der Mittelwerte kennen, berechnen wir die Quadratsummen mithilfe der Formeln in der ANOVA-Tabelle (siehe oben):

\begin{aligned}\displaystyle SS_F&=\sum_{i=1}^k n_i(\overline{y}_i-\overline{y})^2\\[2ex] SS_F&= 4\cdot (12,5-14,33)^2+4\cdot (12,75-14,33)^2+4\cdot (17,75-14,33)^2\\[2ex] SS_F&=70,17\end{aligned}

\begin{aligned}\displaystyle SS_E=&\sum_{i=1}^k\sum_{j=1}^{n_i} (y_{ij}-\overline{y}_i)^2\\[2ex] \displaystyle SS_E=\ &(14-12,5)^2+(12-12,5)^2+(14-12,5)^2+(10-12,5)^2+\\&+(13-12,75)^2+(14-12,75)^2+(10-12,75)^2+(14-12,75)^2+\\&+(19-17,75)^2+(17-17,75)^2+(16-17,75)^2+(19-17,75)^2\\[2ex] SS_E=\ &28,50\end{aligned}

\begin{aligned}\displaystyle SS_T=&\sum_{i=1}^k\sum_{j=1}^{n_i} (y_{ij}-\overline{y})^2\\[2ex] \displaystyle SS_T= \ &(14-14,33)^2+(12-14,33)^2+(14-14,33)^2+(10-14,33)^2+\\&+(13-14,33)^2+(14-14,33)^2+(10-14,33)^2+(14-14,33)^2+\\&+(19-14,33)^2+(17-14,33)^2+(16-14,33)^2+(19-14,33)^2\\[2ex] SS_T= \ &98,67\end{aligned}

Dann bestimmen wir die Freiheitsgrade des Faktors, des Fehlers und der Summe:

GL_F=k-1=3-1=2

GL_E=N-k=12-3=9

GL_F=N-1=12-1=11

Wir berechnen nun die mittleren quadratischen Fehler, indem wir die Summen der Quadrate des Faktors und des Fehlers durch ihre jeweiligen Freiheitsgrade dividieren:

MSE_F=\cfrac{SS_F}{GL_F}=\cfrac{70,17}{2}=35,08

MSE_R=\cfrac{SS_R}{GL_R}=\cfrac{28,50}{9}=3,17

Und schließlich berechnen wir den Wert der F-Statistik, indem wir die beiden im vorherigen Schritt berechneten Fehler dividieren:

F=\cfrac{MSE_F}{MSE_R}=\cfrac{35,09}{3,17}=11,08

Kurz gesagt würde die ANOVA-Tabelle für die Beispieldaten so aussehen:

Beispiel einer ANOVA-Tabelle

Nachdem alle Werte der ANOVA-Tabelle berechnet wurden, bleibt nur noch die Interpretation. Dazu müssen wir die Wahrscheinlichkeit vergleichen, die dem Wert der F-Statistik, dem sogenannten p-Wert, entspricht. Wie das geht, können Sie sehen, indem Sie auf den folgenden Link klicken:

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