Anova Therapy
1. مسئله را بیان می کنیم: میخواهیم بررسی کنیم آیا بین سه روش درمانی A، B و C در کاهش میزان افسردگی تفاوت معنیداری وجود دارد یا خیر در سطح معنی داری 5%.
2. دادهها به صورت زیر است:
روش A: 10، 8، 9، 5
روش B: 4، 7، 10
روش C: 9، 8، 7
3. فرضیهها را مشخص میکنیم:
- فرض صفر: میانگین نمرات هر سه گروه برابر است.
- فرض مقابل: حداقل دو گروه میانگین متفاوتی دارند.
4. برای آزمایش فرضها از آنالیز واریانس یکطرفه (ANOVA) استفاده میکنیم.
5. میانگین هر گروه را حساب میکنیم:
$$\bar{x}_A=\frac{10 + 8 + 9 + 5}{4} = \frac{32}{4} = 8$$
$$\bar{x}_B=\frac{4 + 7 + 10}{3} = \frac{21}{3} = 7$$
$$\bar{x}_C=\frac{9 + 8 + 7}{3} = \frac{24}{3} = 8$$
6. میانگین کل دادهها:
$$\bar{x} = \frac{10 + 8 + 9 + 5 + 4 + 7 + 10 + 9 + 8 + 7}{10} = \frac{77}{10} = 7.7$$
7. محاسبه مجموع مربعات کل (SST):
$$SST = \sum (x_{ij} - \bar{x})^2 = (10-7.7)^2+(8-7.7)^2+\cdots+(7-7.7)^2 = 42.1$$
8. مجموع مربعات بین گروهها (SSB):
$$SSB = \sum n_i (\bar{x}_i - \bar{x})^2 = 4(8 - 7.7)^2 + 3(7 - 7.7)^2 + 3(8 - 7.7)^2 = 1.62$$
9. مجموع مربعات درون گروهها (SSW):
$$SSW = SST - SSB = 42.1 - 1.62 = 40.48$$
10. درجات آزادی:
- بین گروه ها: $$df_{between} = k-1 = 3-1 = 2$$
- درون گروه ها: $$df_{within} = N-k = 10 - 3 = 7$$
11. میانگین مربعات:
$$MSB = \frac{SSB}{df_{between}} = \frac{1.62}{2} = 0.81$$
$$MSW = \frac{SSW}{df_{within}} = \frac{40.48}{7} \approx 5.78$$
12. مقدار آماره آزمون F:
$$F = \frac{MSB}{MSW} = \frac{0.81}{5.78} \approx 0.14$$
13. مقدار بحرانی F با $$\alpha = 0.05$$ و درجات آزادی $$2$$ و $$7$$ حدود 4.74 است.
14. چون $$F = 0.14 < 4.74$$ است، نمیتوان فرض صفر را رد کرد.
نتیجه: در سطح معنی داری 5% تفاوت معنیداری بین روشهای درمانی A، B و C وجود ندارد.