一元配置分散分析とは?3群以上の平均値を比較する統計手法をわかりやすく解説

運動療法A群
運動療法B群
運動療法C群

の3群でTUGを比較したい

以下はTUGの結果です

平均値
A群 10
B群 12
C群 16

C群は平均値が高そうに見えます.しかし,平均値が異なって見えるだけで,本当に群間差があるとは限りません.

3群を比較する場合にA群vsB群,A群vsC群,B群vsC群とt検定を繰り返すと,第1種の過誤が増加します.そのため,一元配置分散分析(One-way ANOVA)を用いて全体の差を検定します.

帰無仮説:すべての群の平均値は等しい
対立仮説:少なくとも1つの群の平均値が異なる

分散分析の結果,p < 0.05であれば帰無仮説を棄却し,「少なくとも1つの群の平均値が異なる」と判断します.ただし,この時点ではどの群間に差があるかは分かりません.

差がある群を特定するには、多重比較(Tukey法など)を行います。


Rを使用して分散分析

サンプルデータの確認

group <- c(
  rep("A", 10),
  rep("B", 10),
  rep("C", 10)
)

value <- c(
  # A群(平均10)
   8,  9, 10, 11, 12,  9, 10, 11,  9, 11,

  # B群(平均12)
  11, 12, 13, 12, 11, 13, 12, 11, 14, 11,

  # C群(平均16)
  15, 16, 17, 16, 15, 17, 16, 15, 18, 15
)

data <- data.frame(group, value)

aggregate(value ~ group, data, mean)
分散分析
#一元配置分散分析
fit <- aov(value ~ group, data = data)
summary(fit)

より詳しく学びたい方は、以下の記事をご覧ください。

【詳細解説】一元配置分散分析(One-way Analysis of Variance)

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