Дисперсионный анализ – это группа статистических методов, разработанных английским математиком и генетиком Р. Фишером в 20-х годах ХХ-го века.
Дано: генеральные совокупности X1, X2,…, Xk со следующими условиями:
все «k» генеральных совокупностей распределены нормально;
дисперсии всех генеральных совокупностей одинаковы.
При этих условиях и заданном уровне значимости «р» требуется проверить нулевую гипотезу равенства средних, т.е. H0: .
На каждую из генеральных совокупностей могут влиять один или несколько качественных факторов, входящих в эксперимент, которые могут изменять средние значения генеральных совокупностей.
Факторомназывается показатель, который оказывает влияние на конечный результат. Конкретную реализацию фактора называют уровнемфактора. Значение измеряемого признака называют откликомна фактор.
Данные для дисперсионного анализа обычно оформляют в виде таблицы.
Основная цель дисперсионного анализа состоит в разбиении выборочной дисперсии на две компоненты:
первая – это факторная дисперсия, она соответствует влиянию фактора на изменчивость средних значений;
вторая – это остаточная дисперсия, она обусловлена случайными причинами и не влияет на изменчивость средних значений).
Для численной оценки влияния исследуемого фактора используют сравнение этих компонент с помощью критерия Фишера.
Факторная дисперсия ( ) – это дисперсия, которая соответствует влиянию фактора на изменение средних значений выборки:
, где - факторная сумма квадратов отклонений, k - количество уровней фактора, r - количество значений в каждой группе, - общая средняя, - групповая средняя.