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统计科学中方差检验的同质性

时间:2023-03-26 13:42:29 Python

1。前言我们在方差分析中已经提到,方差分析的一个很重要的前提叫做方差齐性。本文将解释如何检验方差齐性。先说说什么是方差同质性。方差齐性是指不同组间的总体方差相同。那为什么ANOVA的前提是保持组间整体方差一致呢?首先,什么是方差分析?方差分析用于比较多个组间的均值是否存在显着差异。如果方差不一致,说明数值的波动程度不同。如果此时均值之间存在显着差异,则不能说明一定是不同组间的治疗造成的。可能是方差大,波动大;如果方差相同,则表示该值的波动程度相同。同等波动程度下,直接比较均值。如果均值之间存在显着差异,则可以认为是不同组间的处理造成的。方差齐性检验是检验两组样本的方差是否相同。检验思路与均值差检验相同。常用的方法有:方差比、Hartley检验、Levene检验、BF法、Bartlett检验。2.方差比方差比,顾名思义,就是两组方差的比值。将较小组的方差除以较大组的方差,最后得到一个F值,然后根据F值的大小来判断两组间的方差是否存在。平等的。F值越大,说明两组的方差越不相等。3.Hartley检验Hartley检验类似于方差比的思想,不同的是Hartley检验是用来检验多个组的方差,用多个组中的最小方差除以最大方差,得到一个F值,然后用F值来判断方差齐性。4.Levene'stestLevene'stest是将每个值转换成组内值与均值的偏离程度,然后用转换后的偏离程度做方差分析,即组间方差/组内方差团体。这里,计算组内均值的方法有很多种:平均值、中位数、截取均值(去掉最大值和最小值后的平均值)。Python中有现成的函数可以使用:fromscipy.statsimportlevenestat,p=levene(x,y,z)print(stat,p)上式中的x,y,z代表不同的样本团体。5.BF法Levene检验在第一次计算组内均值时只使用了组内均值。后来Brown和Forsythe两位学长对其进行了对齐修改,增加了中位数截取均值的方法,简称BF法。这也是Python中使用的levene函数,只需调整参数的值即可。6.Bartlett检验Bartlett检验的核心思想是计算不同组间的卡方统计量,然后根据卡方统计量的值判断组间方差是否相等。这种方法极度依赖于数据的正态分布。如果数据不是正态分布的,结果将非常有偏差。Python中有现成的函数可以使用:fromscipy.statsimportbartlettstat,p=bartlett(x,y,z)print(stat,p)上式中的x,y,z代表不同的样本团体。7、小结上面介绍了几种方法,最后总结一下这些方法的优缺点和适用条件:方差比、Hartley检验、Bartlett检验都要求原始数据服从正态分布,Levene检验和BF方法是正态分布不是很依赖。比较常用的是Levene检验,适用于多组方差的比较,不需要正态性。