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리서치 도구 · 세 개 이상의 평균 비교

일원분산분석(ANOVA) 계산기

독립된 여러 그룹의 평균은 같을까요? 요약 통계나 원자료를 입력하면 분산분석표, 강건한 F 검정, 효과 크기, Tukey 쌍별 비교를 얻을 수 있습니다.

분산분석 온라인 계산

그룹마다 n, 평균, 표준편차를 입력하거나(그룹을 추가·삭제할 수 있습니다) 그룹마다 한 열인 원자료를 붙여넣거나 데이터 파일을 여세요. 업로드하지 않습니다.

콘셉트 A
콘셉트 B
콘셉트 C
콘셉트 D

일원분산분석

F(3, 116) = 6.71

그룹 평균의 차이가 우연으로 설명되는 수준보다 큽니다(α = .05). 그룹 소속이 분산의 η² = 0.148를 설명합니다. 등분산을 가정하지 않는 Welch F: F(3, 64.01) = 6.79, p < .001.

p < .001

기술 통계

기술 통계
n평균표준편차평균의 95% 신뢰구간
콘셉트 A3053.6714.43[48.28, 59.06]
콘셉트 B2866.8615.00[61.04, 72.68]
콘셉트 C3250.9114.31[45.75, 56.07]
콘셉트 D3060.4716.30[54.38, 66.56]

분산분석표

분산분석표
변동 요인제곱합자유도평균제곱Fp
집단 간4542.08631514.0296.712p < .001
집단 내26166.591116225.574
전체30708.677119

등분산을 가정하지 않는 검정

등분산을 가정하지 않는 검정
F자유도p
Welch6.7873, 64.01p < .001
Brown–Forsythe6.6983, 113.83p < .001

Levene 검정과 Kruskal–Wallis 검정에는 원자료가 필요합니다. '원자료'로 바꾸면 볼 수 있습니다.

효과 크기

효과 크기
추정값95% 신뢰구간
η²(에타 제곱)0.148[0.036, 0.251]
ω²(오메가 제곱, 편향이 적음)0.125

Tukey HSD 사후 비교

Tukey HSD 사후 비교
비교평균 차이조정된 p95% 신뢰구간
콘셉트 A − 콘셉트 B-13.19p = .006[-23.48, -2.90]
콘셉트 A − 콘셉트 C2.76p = .888[-7.19, 12.71]
콘셉트 A − 콘셉트 D-6.80p = .301[-16.91, 3.31]
콘셉트 B − 콘셉트 C15.95p < .001[5.82, 26.08]
콘셉트 B − 콘셉트 D6.39p = .372[-3.90, 16.68]
콘셉트 C − 콘셉트 D-9.56p = .064[-19.51, 0.39]

그룹 크기가 다르면 Tukey–Kramer 방법을 씁니다. p-값과 구간은 스튜던트화 범위 분포에 기반하며 집단별 오류율을 통제합니다.

01

어떤 F를 보고할까

일반 F 검정은 모분산이 같다고 가정합니다. Welch 분산분석은 각 그룹에 n/s²의 가중치를 주고 분모 자유도를 조정하므로, 분산이 다를 때(특히 작은 그룹의 흩어짐이 클 때)도 정확합니다. Brown–Forsythe F도 강건한 대안입니다. 흩어짐이 비슷하면 세 결과가 일치하므로 Welch를 보고해도 잃는 것이 거의 없습니다.

원자료를 쓰면 Levene 등분산 검정과 Kruskal–Wallis H 검정도 보여줍니다. 후자는 정규성을 가정하지 않고 평균 순위를 비교하므로 치우친 점수나 짧은 척도에 알맞습니다. 그룹이 두 개뿐이면 F는 Student t의 제곱입니다.

  • η² = 집단 간 제곱합 ÷ 전체 제곱합. 소표본에서는 크게 나오므로 비중심 F 분포로 신뢰구간을 구합니다.
  • ω² = (집단 간 제곱합 − (k − 1) × 집단 내 평균제곱) ÷ (전체 제곱합 + 집단 내 평균제곱), 편향이 더 작습니다.
  • Tukey HSD는 스튜던트화 범위 분포에 기반하며, 그룹 크기가 다르면 Tukey–Kramer 방법을 씁니다.
02

계산 예시: 네 가지 포장 콘셉트의 구매 의향

합성 데이터: 응답자 120명을 네 그룹으로 나누어 각 그룹이 포장 콘셉트 하나를 구매 의향(0–100)으로 평가했습니다.

분산분석: F(3, 116) = 6.71, p < .001. Welch F(3, 64.0) = 6.79, p < .001로 결론이 같습니다. Levene 검정은 p = .941로 흩어짐이 비슷합니다. 포장 콘셉트가 분산의 η² = .15를 설명합니다(95% 신뢰구간 [.04, .25], ω² = .12).

Tukey HSD는 α = 0.05에서 6쌍 중 2쌍에서 유의한 차이를 찾았습니다: 콘셉트 A와 콘셉트 B(p = .006), 콘셉트 B와 콘셉트 C(p < .001). 순위 기반 Kruskal–Wallis 검정도 같은 결론입니다: H(3) = 17.17, p < .001.

03

쓸 때와 쓰지 말아야 할 때

각 응답자는 한 그룹에만 속해야 하며, 결과 변수가 그룹 안에서 대체로 정규분포를 따르거나 그룹이 충분히 커야 합니다(약 20 이상).

  • 독립된 세 개 이상의 그룹(콘셉트, 세그먼트, 지역, 광고 셀)의 수치 결과를 비교할 때.
  • t-검정을 여러 번 하는 대신 전체 검정과 오류율을 통제한 쌍별 비교를 할 때.
  • 같은 응답자가 모든 콘셉트를 평가했다면 쓰지 마세요. 반복측정 모형이 필요합니다.
  • 두 개 이상의 요인을 함께 볼 때는 쓰지 마세요. 이원분산분석이나 일반선형모형을 쓰세요.
  • 범주형 결과 변수에는 쓰지 마세요. 카이제곱 검정을 쓰세요.
04

해석과 보고

F가 유의하다는 것(p < 0.05)은 평균이 모두 같지는 않다는 뜻일 뿐 어느 그룹이 다른지는 알려주지 않습니다. 그것을 보여주는 것이 Tukey HSD이며, p-값과 구간은 이미 조정되어 있습니다. η²가 약 0.01, 0.06, 0.14이면 작은, 중간, 큰 효과로 봅니다(Cohen의 대략적인 관례). 소표본에서는 ω²를 우선하세요. 일반 F와 Welch F의 결론이 다르면 Welch를 따르세요.

보고 예시: F(3, 116) = 6.71, p < .001, η² = .15; Welch F(3, 64.0) = 6.79, p < .001.

참고 문헌

참고 문헌과 관련 자료

  • Welch, B. L. (1951). On the comparison of several mean values: an alternative approach. Biometrika, 38(3–4), 330–336.

  • Tukey, J. W. (1949). Comparing individual means in the analysis of variance. Biometrics, 5(2), 99–114.

  • Kruskal, W. H., & Wallis, W. A. (1952). Use of ranks in one-criterion variance analysis. Journal of the American Statistical Association, 47(260), 583–621.

  • SciPy — scipy.stats.tukey_hsd

자주 묻는 질문

자주 묻는 질문

평균과 표준편차만으로 분산분석을 할 수 있나요?

할 수 있습니다. F 검정, Welch와 Brown–Forsythe F, η², ω², Tukey HSD는 그룹마다 n, 평균, 표준편차만으로 정해집니다. Levene 검정과 Kruskal–Wallis 검정은 개별 값이 필요해 원자료 모드에서만 나타납니다.

일반 분산분석과 Welch 분산분석은 어떻게 다른가요?

일반 분산분석은 분산이 같다고 보고 합동합니다. Welch 분산분석은 n/s²로 가중하고 근사 자유도를 써서 분산이 달라도 정확합니다. 흩어짐이 비슷하면 결과가 가까우므로 Welch가 안전한 기본 선택입니다.

t-검정을 여러 번 하지 않고 Tukey HSD를 쓰는 이유는?

t-검정을 한 번 더 할 때마다 위양성의 기회가 늘어납니다. 네 그룹이면 여섯 쌍을 비교하게 되고, α = 0.05에서 적어도 하나가 잘못 '유의'하게 나올 확률은 5%를 훨씬 넘습니다. Tukey HSD는 비교 전체의 오류율을 5%로 유지합니다.

분산분석 대신 Kruskal–Wallis 검정은 언제 쓰나요?

데이터가 크게 치우쳤거나 이상값이 있을 때, 작은 그룹에서 짧은 평정 척도를 쓸 때입니다. Kruskal–Wallis 검정은 정규성 가정 없이 평균 순위를 비교하며, 약간 다른 질문(어느 그룹의 값이 더 높은 경향이 있는지)에 답합니다.

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