无交互作用的双因素方差分析步骤
(一)提出假设
为了检验两个因素的影响,需要对两个因素分别提假设。
对行因素提出的假设为
H0:μ1=μ2=…=μi=…=μk 行因素对因变量没有显著影响
H1:μ1,μ2,…,μk不全相等 行因素对因变量有显著影响式中,μi为行因素第i个水平的均值。对列因素提出的假设为
H0:μ1=μ2=…=μj=…=μr 列因素对因变量没有显著影响
H1:μ1,μ2,…,μr不全相等 列因素对因变量有显著影响式中,μj为行因素第j个水平的均值。
(二)构造检验的统计量
1.计算离差平方和
与单因素方差分析类似,进行双因素方差分析,需要将总离差平方和SST进行分解。区别在于,这里需要将总离差平方和分解为三个组成部分,即SSR、SSC和SSE,以分别反映行因素的组间差异,列因素的组间差异和随机误差SSE的离散状况。计算公式分别为

式中,
是行因素的第i个水平下各观察值的平均值;
(j=1,2,…,r)是列因素的第j个水平下的各观察值的均值
是全部kr个样本数据的总平均值。
各个平方和的关系是
SST=SSR+SSC+SSE (7.15)
2.计算均方
均方是将离差平方和除以相应的自由度,三个平方和的自由度分别是:
总离差平方和SST的自由度为kr-1。(https://www.daowen.com)
行因素的离差平方和SSR的自由度为k-1。
列因素的离差平方和SSC的自由度为r-1。
随机误差平方和SSE的自由度为(k-1)×(r-1)。
行因素均方MSR,计算公式为
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列因素均方MSC,计算公式为
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随机误差项的均方MSE,计算公式为

3.构造F检验统计量
检验行因素的统计量
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检验列因素的统计量
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(三)统计决策
将统计量的值F与给定的显著性水平α的临界值Fα进行比较。若FR>Fα,则拒绝原假设H0,表明μi(i=1,2,…,k)之间的差异是显著的,所检验的行因素对观察值有显著影响;若FC>Fα,则拒绝原假设H0,表明μj(j=1,2,…,r)之间的差异是显著的,所检验的列因素对观察值有显著影响。