STAT FOR IT RESEARCH VIII
การทดสอบสมมติฐาน เกี่ยวกับค่าเฉลี่ยมากกว่า 2 ค่า ใช้การวิเคราะห์ความแปรปรวน (ANOVA) การวิเคราะห์ความแปรปรวน (Analysis of Variance : ANOVA) 1. แบบทางเดียว (One – way ANOVA) 2. แบบสองทาง Two – way ANOVA) ลักษณะข้อมูลดิบ (Raw Data) กลุ่มที่ 1
กลุ่มที่ 2
กลุ่มที่ k
X 11
X 21
X k1
X 12
X 22
Xk2
X 13 X1
X 23 X2
X k3 Xk
ตารางสรุปสำาหรับคำานวณค่าสถิติ การวิเคราะห์ความแปรปรวนแบบทางเดียว แหล่งความ แปรปรวน ระหว่างกลุ่ม (B)
df
SS
MS
F
k–1
Ti2 T 2 ∑n − n i
SSB k −1
M SB M SW
ภายในกลุ่ม (W)
n–k
SST – SSB
SSW n−k
รวม (T)
n–1
ΣΣx 2 −
T2 n
ใช้การแจกแจงแบบ F สำาหรับทดสอบ โดยมีชั้นแห่งความเป็นอิสระ (df) เท่ากับ (k – 1) และ (n – k)
1
2
ตัวอย่าง
ข้ อ มู ล จากกลุ่ ม ตั ว อย่ า ง 3 กลุ่ ม ซึ่ ง สุ่ม มาจากประชากรที่ มี ก ารแจกแจงแบบปกติ เ ป็ น ดั ง นี้ กลุ่มที่ 1 : 0 กลุ่มที่ 2 : 1 กลุ่มที่ 3 : 3
1 1 2 1 2 2 3 4 4
ต้องการทดสอบว่า ค่าเฉลีย่ ของประชากรทัง้ 3 กลุม่ ดังกล่าว มีความแตกต่างกันหรือไม่ ทีร่ ะดับ ค ว า ม มี นั ย สำา คั ญ 0.05 วิ 1.
ธี ทำา ห น ด ส ม ม ติ ฐ า น ท า ง ส ถิ ติ
กำา
H 0 : µ1 = µ 2 = µ 3 H 1 : µ1 ≠ µ 2 ≠ µ 3
2. 3.
กำา ห น ด ร ะ ดั บ ค ว า ม มี นั ย สำา คั ญ α = 0.05 กำา ห น ด สู ต ร ส ถิ ติ ท ด ส อ บ ก า ร วิ เ ค ร า ะ ห์ ค ว า ม แ ป ร ป ร ว น แ บ บ ท า ง เ ดี ย ว (One – way ANOVA)
4. กำาหนดขอบเขตวิกฤต ในที่นี้ k = 3 n = 2 df
= (3 – 1 ) , (12 – 3) =
∴F
0.05
>
2,9 4.26
3
5. คำานวณค่าสถิติ ΣΣX
2
2
2
=
0 +1 +…+4
=
66
T
2
= =
24
= 24 2 = 576 576 n = = 48 12
T2 T2
T1 = 4 , T12 = 16 T2 = 6 , T22 = 36 T3 = 14 , T32 = 196
Ti2 16 36 196 ∑n = 4 + 4 + 4 i
∴ SSB SST
=
4 + 9 + 49
=
62
=
62 – 48
=
14
=
66 – 48
=
18
SSW = = MSB = = MSW =
F
18 – 14 4 14/(3 – 1) 7 4/(12 – 3)
=
0.44
=
MSB/MSW
=
7 = 15.91 0.44
0
+
1
+
…
+
4
4
6. สรุปได้ว่า … ตัวอย่าง
นักประชาสัมพันธ์ตอ้ งการศึกษาเพือ่ เปรียบเทียบว่า วิธกี ารประชาสัมพันธ์ 3 วิธี คือ (1) สือ่ วิทยุ (2) สือ่ โทรทัศน์ และ (3) internet นัน้ ผูร้ บั สารจะให้ความสนใจในแต่ละวิธี แตกต่างกันหรือไม่
ข้ อ มู ล ที่ นั ก วิ จั ย เ ก็ บ ร ว บ ร ว ม ไ ด้ เ ป็ น ดั ง นี้
X
=
วิธีที่ 1 5 4 4 3 2 3.6 X
วิ
=
วิธีที่ 2 4 3 5 1 2 3.0 30
วิธีที่ 3 2 3 2 4 1 2.4
ธี 1. กำาหนดสมมติฐานทางสถิติ
ทำา
H 0 : µ1 = µ 2 = µ 3 H1 : µ1 ≠ µ 2 ≠ µ3
2. กำาหนดระดับความมีนัยสำาคัญ α = 0.05 3. กำาหนดสูตรสถิติทดสอบ การวิเคราะห์ความแปรปรวนแบบทางเดียว (One – way ANOVA) 4. กำาหนดขอบเขตวิกฤต ในกรณีนี้
k n df
= = = =
5 15 (3 – 1) , (15 – 3) 2 , 12
∴ F0.05 > 3.3
5
5. คำานวณค่าสถิติ ΣΣX 2
= =
T
=
2 T
5 2 + 4 2 + ... + 12 159 5
=
45
=
2025
T2 = 135 n T1 = 18 ⇒ T12
= 324
T2 = 15 ⇒ T22 = 225 T3 = 12 ⇒ T32 = 144 Ti2 182 152 12 2 = + + ∑n 5 5 5 i
∴
SS
SS
SS
B
T
W
=
693 5
=
138.6
=
138.6 – 135
=
3.6
=
159 – 135
=
24
=
24 – 3.6
=
20.4
MSB
=
MSW
=
∴ F
= =
3.6 3−1 20.4 15 − 3 1 .8 1 .7 1.06
=
1.8
=
1.7
+
4
+
…
+
1
6
6. สรุปได้ว่า … ตัวอย่าง นักวิจยั ต้องการทดสอบว่ากลุม่ แม่บา้ นทีม่ ลี กั ษณะอาชีพต่างกัน 4 กลุม่ คือ แม่บา้ นทหาร แม่บ้าน ข้าราชการ แม่บ้านนักธุรกิจ และแม่บ้านผู้ประกอบอาชีพอิสระ มีความรู้เกี่ยวกับการวางแผน ครอบครัวแตกต่างกันหรือไม่ (ที่ระดับความมีนัยสำาคัญ 0.01) จึงสุ่มเลือกแม่บ้านมากลุ่มอาชีพ ละ 8 คน สอบวัดความรู้ได้ข้อมูลดังต่อไปนี้ กลุม่ ที่ 1 4 5 1 4 3 2 3 2 วิ
กลุ่มที่ 2 6 7 5 5 6 4 4 3
กลุ่มที่ 3 5 7 3 5 4 4 2 2
ธี 1. กำาหนดสมมติฐานทางสถิติ
กลุ่มที่ 4 1 2 3 2 4 3 2 1 ทำา
H 0 : µ1 = µ 2 = µ 3 = µ 4 H1 : µ1 ≠ µ 2 ≠ µ 3 ≠ µ 4
2. กำาหนดระดับความมีนัยสำาคัญ α = 0.01 3. กำาหนดสูตรสถิติทดสอบ การวิเคราะห์ความแปรปรวนแบบทางเดียว (One – way ANOVA) 4. กำาหนดขอบเขตวิกฤต k n = df = =
ในที่นี้
= 4 32 (4 – 1) , (32 – 4) 3, 28
7 ∴ F0.01 〉 4.57
5. คำานวณค่าสถิติ ΣΣX 2 =
T
4 2 + 52 + ... + 12
=
492
=
4+5+…+1
=
114
T2 = n
114 2 = 406.125 32
T1 = 24 ⇒ T12 = 576 T2 = 40 ⇒ T22 = 1600 T3 = 32 ⇒ T32 = 1024 T4 = 18 ⇒ T42
= 324
Ti2 576 1600 1024 324 ∑n = 8 + 8 + 8 + 8 i =
SSB SST
72
=
440.5
=
440.5 – 406.125
=
34.375
=
492 – 406.125
=
85.875
SSW = =
∴MSB = MSW =
+
200
85.875 51.5
34.375 = 11.458 ( 4 − 1) 51.5 = 1.839 ( 32 − 4)
+128
+
–
40.5
34.375
8
∴ F
=
11.458 1.839
=
6.231
6. สรุปได้ว่า …