開啟導覽
開啟開啟工作區

市場研究工具 · 比較三組以上平均數

單因子變異數分析計算器

多個獨立組的平均數是否相同?輸入各組摘要統計量或原始資料,得到變異數分析表、穩健 F 檢定、效果量和 Tukey HSD 兩兩比較。

線上計算單因子變異數分析

可逐組輸入樣本數、平均數和標準差(可增減組數),或貼上每組一欄的原始資料、開啟資料檔選擇結果變數和分組變數;資料不會上傳。

概念 A
概念 B
概念 C
概念 D

單因子變異數分析

F(3, 116) = 6.71

各組平均數的差異超出隨機誤差可解釋的範圍(α = .05);組別解釋了 η² = 0.148 的變異。不假設變異數相等的 Welch F:F(3, 64.01) = 6.79, p < .001。

p < .001

敘述統計

敘述統計
樣本數 n平均數標準差平均數的 95% 信賴區間
概念 A3053.6714.43[48.28, 59.06]
概念 B2866.8615.00[61.04, 72.68]
概念 C3250.9114.31[45.75, 56.07]
概念 D3060.4716.30[54.38, 66.56]

變異數分析表

變異數分析表
變異來源平方和自由度均方FP
組間4542.08631514.0296.712p < .001
組內26166.591116225.574
總和30708.677119

不假設變異數相等的檢定

不假設變異數相等的檢定
F自由度P
Welch6.7873, 64.01p < .001
Brown–Forsythe6.6983, 113.83p < .001

Levene 檢定和 Kruskal–Wallis 檢定需要原始資料;切換到「原始資料」即可看到。

效果量

效果量
估計值95% 信賴區間
η²(eta 平方)0.148[0.036, 0.251]
ω²(omega 平方,偏誤較小)0.125

Tukey HSD 事後比較

Tukey HSD 事後比較
比較平均數差校正後 P95% 信賴區間
概念 A − 概念 B-13.19p = .006[-23.48, -2.90]
概念 A − 概念 C2.76p = .888[-7.19, 12.71]
概念 A − 概念 D-6.80p = .301[-16.91, 3.31]
概念 B − 概念 C15.95p < .001[5.82, 26.08]
概念 B − 概念 D6.39p = .372[-3.90, 16.68]
概念 C − 概念 D-9.56p = .064[-19.51, 0.39]

各組人數不等時使用 Tukey–Kramer 法;P 值與區間依據學生化全距分配,並控制族系錯誤率。

01

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。
02

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。

03

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。
04

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。

參考資料

延伸閱讀

  • 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

常見問題

常見問題

只有各組平均數和標準差,能做變異數分析嗎?

可以。F 檢定、Welch 與 Brown–Forsythe F、η²、ω² 和 Tukey HSD 只取決於每組的樣本數、平均數和標準差,摘要統計量與原始資料結果相同。Levene 檢定和 Kruskal–Wallis 檢定需要逐筆觀察值,只在原始資料模式中顯示。

變異數分析和 Welch 變異數分析有什麼不同?

傳統變異數分析合併各組變異數並假設變異數相等;Welch 變異數分析以 n/s² 加權並使用近似自由度,變異數不等時仍然準確。變異數相近時兩者結果接近,因此 Welch 版本是穩妥的預設選擇。

為什麼用 Tukey HSD,而不是做多次 t 檢定?

每多做一次 t 檢定就多一次偽陽性的機會:四組有六對比較,在 α = .05 下至少出現一次錯誤「顯著」的機率遠高於 5%。Tukey HSD 基於學生化全距分配,讓整組比較的錯誤率維持在 5%。

什麼時候用 Kruskal–Wallis 檢定取代變異數分析?

資料明顯偏態、有離群值,或是小樣本的短評定量表時。Kruskal–Wallis 比較各組平均等級,不依賴常態假設;它回答的問題略有不同(某組是否傾向得分更高),可作為變異數分析的補充或替代。

資料會上傳到伺服器嗎?

不會。輸入、貼上的資料和開啟的檔案都只在目前的瀏覽器分頁中計算。

分析你自己的問卷資料檔

開啟 CSV、Excel 或 SPSS(.sav)檔案,直接在瀏覽器中開始分析。免費、不需要帳號,你的資料不會離開你的電腦。

開啟完整工作區

· 英文版