Die Gesamt-Freiheitsgrade (DF) entsprechen der Menge an Informationen in Ihren Daten. In der Analyse werden diese Informationen verwendet, um die Werte von unbekannten Parametern der Grundgesamtheit zu schätzen. Die Gesamt-Freiheitsgrade werden durch die Anzahl der Beobachtungen in der Stichprobe bestimmt. Die DF für einen Term geben an, wie viele Informationen von dem betreffenden Term genutzt werden. Wenn Sie die Stichprobe vergrößern, stehen Ihnen mehr Informationen über die Grundgesamtheit und somit auch mehr Gesamt-Freiheitsgrade zur Verfügung. Durch Vergrößern der Anzahl von Termen im Modell werden mehr Informationen genutzt, wodurch die verfügbaren DF zum Schätzen der Streuung der Parameterschätzwerte abnehmen.
Die korrigierte Summe der Quadrate ist ein Maß für die Streuung verschiedener Komponenten im Modell. Die Reihenfolge der Prädiktoren im Modell wirkt sich nicht auf die Berechnung der korrigierten Summe der Quadrate aus. In der Tabelle der Varianzanalyse verteilt Minitab die Summe der Quadrate auf verschiedene Komponenten, die die auf unterschiedliche Quellen zurückzuführende Streuung beschreiben.
Minitab verwendet die korrigierten Summen der Quadrate, um die p-Werte in der ANOVA-Tabelle zu berechnen. Zudem verwendet Minitab die Summen der Quadrate, um das R2 zu berechnen. Im Allgemeinen interpretieren Sie die p-Werte sowie das R2 und nicht die Summen der Quadrate.
Mit dem korrigierten Mittel der Quadrate wird angegeben, wie viel der Streuung von einem Term oder einem Modell erklärt wird; hierbei wird angenommen, dass alle übrigen Terme im Modell enthalten sind, jedoch wird ihre Reihenfolge im Modell außer Acht gelassen. Im Unterschied zur korrigierten Summe der Quadrate werden beim korrigierten Mittel der Quadrate die Freiheitsgrade berücksichtigt.
Der korrigierte mittlere quadrierte Fehler (auch als MSE oder s2 bezeichnet) ist die Varianz um die angepassten Werte.
Minitab verwendet die korrigierten Mittel der Quadrate, um die p-Werte in der ANOVA-Tabelle zu berechnen. Außerdem verwendet Minitab das korrigierte Mittel der Quadrate, um das korrigierte R2 zu berechnen. Im Allgemeinen interpretieren Sie die p-Werte und das korrigierte R2 und nicht das korrigierte Mittel der Quadrate.
Die sequenzielle Summe der Quadrate ist ein Maß für die Streuung verschiedener Komponenten im Modell. Im Unterschied zur korrigierten Summe der Quadrate hängt die sequenzielle Summe der Quadrate von der Reihenfolge ab, in der die Terme in das Modell aufgenommen wurden. In der Tabelle der Varianzanalyse verteilt Minitab die sequenzielle Summe der Quadrate auf verschiedene Komponenten, die die auf unterschiedliche Quellen zurückzuführende Streuung beschreiben.
Minitab verwendet die sequenziellen Summen der Quadrate beim Analysieren eines Versuchsplans nicht, um p-Werte zu berechnen, Sie können die sequenziellen Summen der Quadrate jedoch beim Ausführen der Befehle Regressionsmodell anpassen und Allgemeines lineares Modell anpassen verwenden. Im Allgemeinen interpretieren Sie die p-Werte und das R2 auf der Grundlage der korrigierten Summe der Quadrate.
Mit dem Beitrag wird der prozentuale Beitrag jeder Quelle in der Tabelle der Varianzanalyse zur sequenziellen Gesamtsumme der Quadrate (Seq SS) angezeigt.
Höhere Prozentsätze zeigen an, dass die Quelle einen größeren Anteil zur Streuung der Antwortvariablen beiträgt.
Für jeden Test in der Tabelle der Varianzanalyse wird ein F-Wert angezeigt.
Minitab verwendet den F-Wert zum Berechnen des p-Werts, anhand dessen Sie eine Entscheidung über die statistische Signifikanz des Tests treffen können. Der p-Wert ist ein Wahrscheinlichkeitsmaß für die Anzeichen gegen die Annahme der Nullhypothese. Geringere Wahrscheinlichkeiten liefern stärkere Anzeichen dafür, dass die Nullhypothese nicht zutrifft. Ein hinreichend großer F-Wert gibt eine statistische Signifikanz an.
Wenn Sie mit dem F-Wert feststellen möchten, ob die Nullhypothese zurückzuweisen ist, vergleichen Sie den F-Wert mit dem kritischen Wert. Sie können den kritischen Wert in Minitab berechnen oder diesen einer in den meisten Fachbüchern vorhandenen Tabelle für die F-Verteilung entnehmen. Weitere Informationen zum Berechnen des kritischen Werts mit Hilfe von Minitab finden Sie unter Verwenden der inversen kumulativen Verteilungsfunktion (ICDF); klicken Sie dort auf „Verwenden der ICDF zum Berechnen von kritischen Werten“.
Der p-Wert ist ein Wahrscheinlichkeitsmaß für die Anzeichen gegen die Annahme der Nullhypothese. Geringere Wahrscheinlichkeiten liefern stärkere Anzeichen dafür, dass die Nullhypothese nicht zutrifft.
Um zu bestimmen, ob das Modell die Streuung in der Antwortvariablen erklärt, vergleichen Sie den p-Wert für das Modell mit dem Signifikanzniveau, um die Nullhypothese auszuwerten. Die Nullhypothese für das Modell besagt, dass das Modell die Streuung in der Antwortvariablen nicht erklärt. In der Regel ist ein Signifikanzniveau (als α oder Alpha bezeichnet) von 0,05 gut geeignet. Ein Signifikanzniveau von 0,05 bedeutet ein Risiko der Schlussfolgerung, dass das Modell die Streuung in der Antwortvariablen erklärt, während dies tatsächlich nicht der Fall ist, von 5 %.
Der p-Wert ist ein Wahrscheinlichkeitsmaß für die Anzeichen gegen die Annahme der Nullhypothese. Geringere Wahrscheinlichkeiten liefern stärkere Anzeichen dafür, dass die Nullhypothese nicht zutrifft.
In einem Versuchsplan werden mit Kovariaten die Variablen erklärt, die zwar gemessen, jedoch nur schwer kontrolliert werden können. Die Mitglieder eines Qualitätssicherungsteams in einem Krankenhausverbund entwerfen beispielsweise einen Versuchsplan, mit dem die Aufenthaltsdauer von Patienten untersucht werden soll, die wegen einer Knieprothesen-Operation aufgenommen wurden. Für den Versuchsplan können die Teammitglieder Faktoren wie das Format der präoperativen Anweisungen kontrollieren. Um eine Verzerrung auszuschließen, erfasst das Team Daten zu Kovariaten, die nicht kontrolliert werden können, z. B. das Alter des Patienten.
Um zu bestimmen, ob die Assoziation zwischen der Antwortvariablen und einer Kovariaten statistisch signifikant ist, vergleichen Sie den p-Wert für die Kovariate mit dem Signifikanzniveau, um die Nullhypothese auszuwerten. Die Nullhypothese besagt, dass der Koeffizient für die Kovariate gleich null ist, was darauf hinweist, dass keine Assoziation zwischen der Kovariaten und der Antwortvariablen besteht.
In der Regel ist ein Signifikanzniveau (als α oder Alpha bezeichnet) von 0,05 gut geeignet. Ein Signifikanzniveau von 0,05 bedeutet ein Risiko von 5 % für die Schlussfolgerung an, dass sich die Antwortvariable durch unterschiedliche Bedingungen bei den einzelnen Durchläufen ändert, während dies tatsächlich nicht der Fall ist.
Berücksichtigen Sie die Varianzinflationsfaktoren (VIF), wenn Sie die statistische Signifikanz von Termen für ein Modell mit Kovariaten beurteilen.
In den meisten faktoriellen Versuchsplänen sind sämtliche VIF-Werte gleich 1 – ein Umstand, der das Bestimmen der statistischen Signifikanz erleichtert. Die Interpretation der statistischen Signifikanz wird jedoch durch das Einbinden von Kovariaten in das Modell und das Auftreten misslungener Durchläufe während der Datenerfassung erschwert, da dies zwei gängige Gründe dafür sind, dass die VIF-Werte ansteigen. Die VIF-Werte werden in der Koeffiziententabelle aufgeführt. Weitere Informationen finden Sie unter Koeffiziententabelle für Faktoriellen Versuchsplan analysieren; klicken Sie dort auf „VIF“.
Der p-Wert ist ein Wahrscheinlichkeitsmaß für die Anzeichen gegen die Annahme der Nullhypothese. Geringere Wahrscheinlichkeiten liefern stärkere Anzeichen dafür, dass die Nullhypothese nicht zutrifft.
Blöcke erklären die Differenzen, die zwischen Durchläufen auftreten können, die unter unterschiedlichen Bedingungen ausgeführt werden. Ein Techniker entwickelt beispielsweise einen Versuchsplan, in dem ein Schweißprozess untersucht wird, und dabei kann er nicht alle Daten am gleichen Tag erfassen. Die Schweißqualität wird durch verschiedene Variablen beeinflusst, die sich von Tag zu Tag ändern und außerhalb der Kontrolle des Technikers liegen, z. B. durch die relative Luftfeuchtigkeit. Um diese nicht kontrollierbaren Variablen zu berücksichtigen, gruppiert der Techniker die täglich ausgeführten Durchläufe in separaten Blöcken. Die Blöcke erklären die Streuung durch die nicht kontrollierbaren Variablen, so dass diese Effekte nicht mit den Effekten der Faktoren verwechselt werden, die untersucht werden sollen. Weitere Informationen dazu, wie Minitab Durchläufe zu Blöcken zuordnet, finden Sie unter Was ist ein Block?.
Um zu bestimmen, ob die Antwortvariable durch unterschiedliche Bedingungen zwischen den Durchläufen geändert wird, vergleichen Sie den p-Wert für die Blöcke mit dem Signifikanzniveau, um die Nullhypothese auszuwerten. Die Nullhypothese besagt, dass die Antwortvariable durch unterschiedliche Bedingungen nicht geändert wird.
In der Regel ist ein Signifikanzniveau (als α oder Alpha bezeichnet) von 0,05 gut geeignet. Ein Signifikanzniveau von 0,05 bedeutet ein Risiko von 5 % für die Schlussfolgerung an, dass sich die Antwortvariable durch unterschiedliche Bedingungen bei den einzelnen Durchläufen ändert, während dies tatsächlich nicht der Fall ist.
Der p-Wert ist ein Wahrscheinlichkeitsmaß für die Anzeichen gegen die Annahme der Nullhypothese. Geringere Wahrscheinlichkeiten liefern stärkere Anzeichen dafür, dass die Nullhypothese nicht zutrifft.
Wenn eine Gruppe von Termen statistisch signifikant ist, können Sie schlussfolgern, dass mindestens einer der Terme in der Gruppe einen Effekt auf die Antwortvariable hat. Wenn Sie anhand der statistischen Signifikanz entscheiden, welche Terme im Modell beibehalten werden sollen, entfernen Sie in der Regel keine ganzen Gruppen von Termen gleichzeitig. Die statistische Signifikanz von einzelnen Termen kann sich auf der Grundlage der im Modell enthaltenen Terme ändern.
Quelle | DF | Kor SS | Kor MS | F-Wert | p-Wert |
---|---|---|---|---|---|
Modell | 10 | 447,766 | 44,777 | 17,61 | 0,003 |
Linear | 4 | 428,937 | 107,234 | 42,18 | 0,000 |
Material | 1 | 181,151 | 181,151 | 71,25 | 0,000 |
EinsprDruck | 1 | 112,648 | 112,648 | 44,31 | 0,001 |
EinsprTemp | 1 | 73,725 | 73,725 | 29,00 | 0,003 |
AbkühlTemp | 1 | 61,412 | 61,412 | 24,15 | 0,004 |
2-Faktor-Wechselwirkungen | 6 | 18,828 | 3,138 | 1,23 | 0,418 |
Material*EinsprDruck | 1 | 0,342 | 0,342 | 0,13 | 0,729 |
Material*EinsprTemp | 1 | 0,778 | 0,778 | 0,31 | 0,604 |
Material*AbkühlTemp | 1 | 4,565 | 4,565 | 1,80 | 0,238 |
EinsprDruck*EinsprTemp | 1 | 0,002 | 0,002 | 0,00 | 0,978 |
EinsprDruck*AbkühlTemp | 1 | 0,039 | 0,039 | 0,02 | 0,906 |
EinsprTemp*AbkühlTemp | 1 | 13,101 | 13,101 | 5,15 | 0,072 |
Fehler | 5 | 12,712 | 2,542 | ||
Gesamt | 15 | 460,478 |
In diesem Modell ist der Test auf Zwei-Faktor-Wechselwirkungen auf einem Niveau von 0,05 statistisch nicht signifikant. Außerdem sind die Tests für alle Zwei-Faktor-Wechselwirkungen statistisch nicht signifikant.
Quelle | DF | Kor SS | Kor MS | F-Wert | p-Wert |
---|---|---|---|---|---|
Modell | 5 | 442,04 | 88,408 | 47,95 | 0,000 |
Linear | 4 | 428,94 | 107,234 | 58,16 | 0,000 |
Material | 1 | 181,15 | 181,151 | 98,24 | 0,000 |
EinsprDruck | 1 | 112,65 | 112,648 | 61,09 | 0,000 |
EinsprTemp | 1 | 73,73 | 73,725 | 39,98 | 0,000 |
AbkühlTemp | 1 | 61,41 | 61,412 | 33,31 | 0,000 |
2-Faktor-Wechselwirkungen | 1 | 13,10 | 13,101 | 7,11 | 0,024 |
EinsprTemp*AbkühlTemp | 1 | 13,10 | 13,101 | 7,11 | 0,024 |
Fehler | 10 | 18,44 | 1,844 | ||
Gesamt | 15 | 460,48 |
Wenn Sie das Modell ausgehend von der Zwei-Faktor-Wechselwirkung mit dem höchsten p-Wert jeweils um einen einzelnen Term reduzieren, ist die letzte Zwei-Faktor-Wechselwirkung auf dem Niveau 0,05 statistisch signifikant.
Der p-Wert ist ein Wahrscheinlichkeitsmaß für die Anzeichen gegen die Annahme der Nullhypothese. Geringere Wahrscheinlichkeiten liefern stärkere Anzeichen dafür, dass die Nullhypothese nicht zutrifft.
Minitab führt einen Test auf Krümmung durch, wenn der Versuchsplan Zentralpunkte aufweist. Im Test wird der angepasste Mittelpunkt der Antwortvariablen bei den Zentralpunkten im Vergleich mit dem Mittelpunkt untersucht, der zu erwarten wäre, wenn die Beziehungen zwischen den Modelltermen und der Antwortvariablen linear wäre. Verwenden Sie Faktordiagramme, um die Krümmung grafisch zu veranschaulichen.
Um zu bestimmen, ob sich mindestens einer der Faktoren in einer gekrümmten Beziehung mit der Antwortvariablen befindet, vergleichen Sie den p-Wert für Krümmung mit dem Signifikanzniveau, um die Nullhypothese auszuwerten. Die Nullhypothese besagt, dass alle Beziehungen zwischen den Faktoren und der Antwortvariablen linear sind.
In der Regel ist ein Signifikanzniveau (als α oder Alpha bezeichnet) von 0,05 gut geeignet. Ein Signifikanzniveau von 0,05 bedeutet ein Risiko von 5 % für die Schlussfolgerung an, dass sich die Antwortvariable durch unterschiedliche Bedingungen bei den einzelnen Durchläufen ändert, während dies tatsächlich nicht der Fall ist.
Wenn die Krümmung statistisch nicht signifikant ist, entfernen Sie im Allgemeinen den Zentralpunktterm. Wenn Sie die Zentralpunkte im Modell belassen, geht Minitab davon aus, dass das Modell eine Krümmung aufweist, die für den faktoriellen Versuchsplan nicht passend ist. Aufgrund der unzureichenden Anpassung stehen die Optionen Konturdiagramm, Wirkungsflächendiagramm und Überlagertes Konturdiagramm nicht zur Verfügung. Zudem führt Minitab mit Zielgrößenoptimierung keine Interpolation zwischen den Faktorstufen im Versuchsplan durch. Weitere Informationen zu den Möglichkeiten, das Modell zu nutzen, finden Sie unter Übersicht über gespeicherte Modelle.
Der p-Wert ist ein Wahrscheinlichkeitsmaß für die Anzeichen gegen die Annahme der Nullhypothese. Geringere Wahrscheinlichkeiten liefern stärkere Anzeichen dafür, dass die Nullhypothese nicht zutrifft.
Wenn der p-Wert größer als das Signifikanzniveau ist, wird mit dem Test keine fehlende Anpassung erkannt.