方差分析(ANOVA)

解释方差分析的概念、用途以及在金融中的应用

星期六, 17 九月 2022

方差分析(ANOVA)

什么是方差分析?

方差分析(Analysis of Variance,ANOVA)用于将数据总变异拆分为“系统因素”与“随机因素”。系统因素会显著影响结果,随机因素则不会。透过 ANOVA,可评估自变量对因变量的影响程度。

ANOVA 由 Ronald Fisher 于 1918 年提出,也称 Fisher 方差分析,是 t 检验与 z 检验的延伸。

公式: $F = rac{MST}{MSE}$ 其中 MST 为处理方差,MSE 为误差方差。

ANOVA 告诉我们什么?

ANOVA 是分析影响因素的第一步,计算得到的 F 统计量(F 比值)可判断各组之间是否存在显著差异。如果原假设成立(各组无差异),F 值应接近 1。

ANOVA 可同时比较三个或以上的样本,适用于实验心理学、商业实验、成本比较等场景。

单因子与双因子 ANOVA

  • 单因子(One-Way):评估单一自变量对一个反应变量的影响,适合比较三个以上独立样本的平均数是否有显著差异。
  • 双因子(Two-Way):引入两个自变量,可分析变量之间的交互作用。例如比较不同薪资与技能组合对生产力的影响。

此外还有 MANOVA(多变量方差分析),可同时评估多个因变量。

限制与注意事项

ANOVA 需要假设样本方差齐一、正态分布等条件。若没有统计软件,手动计算较繁琐,但在小样本实验中仍然实用。

核心要点

  • ANOVA 将数据变异分解,方便后续检定;
  • 单因子 ANOVA 适合同时比较三个以上样本的差异;
  • 若各组无显著差异,F 值应接近 1。

文章来源:www.investopedia.com