應該報告哪一個 F?
傳統 F 檢定假設各組母體變異數相等。Welch 變異數分析以 n/s² 為各組加權並調整分母自由度,變異數不等(尤其是樣本數小的組變異較大)時仍然準確;Brown–Forsythe F 是另一種穩健選擇。各組離散程度相近時三者結果一致,因此報告 Welch F 的代價很小。
使用原始資料時,工具還會提供 Levene 變異數同質性檢定和 Kruskal–Wallis H 檢定。後者比較各組平均等級,不依賴常態假設,適合偏態評分或較短的評定量表。只有兩組時,F 等於 Student t 的平方。
- η² = 組間平方和 ÷ 總平方和;小樣本時偏大,工具提供基於非中心 F 分配的信賴區間。
- ω² =(組間平方和 −(k − 1)× 組內均方)÷(總平方和 + 組內均方),偏誤較小。
- Tukey HSD:基於學生化全距分配;各組樣本數不等時為 Tukey–Kramer 法。
範例:四種包裝概念的購買意願
範例資料為合成資料:120 名受訪者分為四組,每組評價一種包裝概念的購買意願(0–100)。
變異數分析:F(3, 116) = 6.71,P < .001;Welch F(3, 64.0) = 6.79,P < .001,結論一致;Levene 檢定 P = .941,各組離散程度相近。包裝概念解釋了 η² = .15 的變異(95% 信賴區間 [.04, .25];ω² = .12)。
Tukey HSD 在 α = .05 水準下發現 6 對中有 2 對差異顯著:概念 A 與 概念 B(P = .006);概念 B 與 概念 C(P < .001)。以等級為基礎的 Kruskal–Wallis 檢定結論相同:H(3) = 17.17,P < .001。
適用與不適用的情況
單因子變異數分析要求每個對象只屬於一組,組內結果近似常態,或每組樣本數較大(約 20 以上)。
- 比較三個以上獨立組(概念、區隔、地區、廣告組)的數值結果。
- 希望用一次整體檢定加上受控的兩兩比較,取代多次 t 檢定。
- 不適用:同一批受訪者評價了所有概念(受試者內設計)——請用重複測量模型。
- 不適用:同時考察兩個以上因子——請用二因子變異數分析或一般線性模型。
- 不適用:類別型結果變數——請用卡方檢定。
如何解讀和報告
F 顯著(P < 0.05)只表示各組平均數不全相等,並不說明哪些組不同——這正是 Tukey HSD 的作用,它的校正 P 值和信賴區間已經考慮所有兩兩比較。η² 約 .01、.06、.14 常被視為小、中、大效果(Cohen 的粗略慣例);樣本較小時優先報告 ω²。傳統 F 與 Welch F 結論不一致時,以 Welch F 為準。
報告範例:F(3, 116) = 6.71,P < .001,η² = .15;Welch F(3, 64.0) = 6.79,P < .001。