分散分析法(読み)ぶんさんぶんせきほう(その他表記)analysis of variance

日本大百科全書(ニッポニカ) 「分散分析法」の意味・わかりやすい解説

分散分析法
ぶんさんぶんせきほう
analysis of variance

分散分析法は、フィッシャーによって開発された方法で、農学実験に関する複雑な原因の分析に対して効果的に用いられた。この方法は広い範囲で応用されている。ここではもっとも簡単な場合の例として、この方法を平均の均一性の検定の問題に応用する。

 r個の正規母集団をP1P2、……、Prとし、Pi分布平均値mi、分散σ2の正規分布N(mi2)とする。ここでσ2は各Piについて同一であるが、その値は未知とする。

 「r個のmiはすべて等しい」という仮説をHで表し、この仮説の検定を行う。

Piからの無作為抽出による標本
 {xi1,xi2,……,xini
  n=n1+n2+……+nr
と置く。ここで

とし、

と置くと、qq1q2の和である(q=q1+q2)。qを総平方和という。

 ここでXij確率変数の実現値であるが、確率変数とみることにする。そうするとq1q2qも確率変数となる。このとき、次の定理が成り立つ。

 「仮説Hの下では、q1q2は独立であって、q2,q12,q22の分布はそれぞれ自由度n-1,r-1,n-rのχ2分布である」。したがって

の平均値はどれもσ2に等しいことがわかる。また次の定理がある。


の分布は自由度r-1,n-1のF分布である」。

 この定理に基づいて仮説Hの検定を行うことができる。すなわち、F分布の表を利用してzがλより大きい確率が0.01となるようなλを定めると、
 z>λのとき仮説Hは捨てられ、
 z≦λのとき仮説Hは捨てられない
ということになる。

 分散分析法では、表(分散分析表)の形に整理しておくのが普通である。

古屋 茂]


出典 小学館 日本大百科全書(ニッポニカ)日本大百科全書(ニッポニカ)について 情報 | 凡例

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