什么是等方差检验?

使用等方差检验来检验总体或因子水平之间的方差等式。如方差分析 (ANOVA) 和回归等许多统计过程都假定:虽然不同样本可能来自均值不同的总体,但它们的方差都相同。

由于不同过程对不等方差的敏感度差别很大,因此需要执行等方差检验。例如,如果模型只包含固定因子且样本数量相等或近似相等,则方差不等对方差分析推断仅略有影响。或者,具有随机效应和/或样本数量不等的方差分析模型可能会受到重大影响。

例如,您计划对呼叫者处于保持的时间长度执行方差分析检验,其中主要的固定因子是呼叫中心。由于样本数量不等,因此使用方差分析一般线性模型 (GLM)。由于这种不平衡的情况会增加对不等方差的敏感度,因此决定检验等方差假设。如果得到的 p 值大于充足的 alpha 选择,则不能否定方差相等的原假设。可以确信满足等方差假设。

对于等方差检验,假设如下:
  • H0:所有方差都相等
  • H1:并非所有方差都相等

我应采用哪个检验得出的结论?

默认情况下,Minitab 的等方差检验命令会显示 Levene 方法和多重比较方法的结果。对于大多数连续分布,这两种方法都给出与指定显著性水平(又称为 alpha 或 α)接近的类型 I 错误率。多重比较方法通常更加有效。如果多重比较方法的 p 值显著,则您可以使用汇总图来确定标准差彼此不同的特定总体。您应采用多重比较方法得出的结论,除非出现以下情况:
  • 每个样本中的观测值少于 20 个。
  • 一个或多个总体的分布极其偏斜,或具有重尾部。相比于正态分布,具有重尾部的分布在其下端和上端有着更多数据。

当您具有来自非常偏斜的分布或重尾部型分布的小型样本时,多重比较方法的 I 类误差率可能比 α 高。在此类情况下,如果 Levene 方法可为您提供比多重比较方法更小的 p 值,则应根据 Levene 方法得出结论。否则,可以基于多重比较方法得出结论,但请注意,您的 I 类错误的比率可能高于 α。

F 检验和 Barltett 检验

除了多重比较方法和 Levene 方法外,您还可以选择基于正态分布来显示检验的结果。如果只具有两个组或因子水平,则 Minitab 将执行 F 检验。如果具有 3 个或更多组或因子水平,则 Minitab 将执行 Bartlett 检验。

F 检验和 Bartlett 检验仅对于正态分布数据准确。一旦偏离正态性,就会导致此检验生成不准确的结果。但是,如果数据服从正态分布,则 F 检验和 Bartlett 检验通常比多重比较方法或 Levene 方法更有效。