2012年8月13日 星期一

確定關鍵因子-迴歸顯著性檢定法

1 實驗結果數據



案例1


案例2

Run order
A
Y
Run order
A
Y
1
50
92.90
1
40
90.96
2
30
79.52
2
40
100.74
3
30
75.88
3
50
92.90
4
50
105.14
4
30
79.52
5
30
86.06
5
40
86.38
6
50
82.12
6
30
75.88
7
30
76.30
7
50
105.14
8
50
92.39
8
30
86.06
9
50
82.12
10
30
76.30
11
50
92.39
12
40
89.76



2 迴歸顯著性檢定法
近代電腦軟體在DOE上認為至少是2個以上因子,因此對於多因子是以迴歸方法來檢驗因子的顯著性,但對於一因子的實驗設計卻無著墨需要手動操作,以案例而言採用Factor effects model  yij=μ+τiij,採用新的Coding schemes進行迴歸。
1) 案例1為2水準只有一個自由度,因此迴歸模型設為y=μ+τ1+ε,新的Coding schemes,以-1代表30,以+1代表50,刻意先以水準排序後再轉換如下表。

案例1


Run order
A
τ1
Y
2
30
-1
79.52
3
30
-1
75.88
5
30
-1
86.06
7
30
-1
76.3
1
50
1
92.9
4
50
1
105.14
6
50
1
82.12
8
50
1
92.39
2) 案例2為3水準只有2個自由度,因此迴歸模型設為y=μ+τ1+τ2+ε,新的Coding schemes,以-1代表30,0代表40,以+1代表50,刻意先以水準排序後再轉換如下表。


案例2


Run order
A
τ1
τ2
Y
1
40
1
0
90.96
2
40
1
0
100.74
3
50
1
0
92.90
4
30
1
0
79.52
5
40
0
1
86.38
6
30
0
1
75.88
7
50
0
1
105.14
8
30
0
1
86.06
9
50
-1
-1
82.12
10
30
-1
-1
76.30
11
50
-1
-1
92.39
12
40
-1
-1
89.76
將以上的數據表進行迴歸分析,若將迴歸後檢驗迴歸模型存在,且τ¬i的母係數顯著性即代表因子有顯著性

3 案例1的迴歸顯著性檢定法
迴歸母係數β0與β1檢定
Term
Coef
SE Coef
T
P
顯著性
Constant
86.2887
2.63164
32.789
0
**
τ1
6.8488
2.63164
2.6025
0.041
*
迴歸的ANOVA
Source
DF
Seq SS
Adj SS
Adj MS
F
P

Regression
1
375.243
375.243
375.243
6.77284
0.040528
*
  τ1
   1
375.243
375.243
375.243
6.77284
0.040528
*
Error
6
332.424
332.424
55.404

Total
7
707.667

迴歸的ANOVA中迴歸項的P-value表示迴歸模型y=μ+τ1+ε成立,且迴歸母係數β0與β1檢定P-value值表示迴歸式為Y = 86.2887 + 6.84875 τ1,因為迴歸模型存在,且τ¬i的母係數顯著性即代表因子A水準間差異具有顯著性。

迴歸式中截距86.2887表示μ就是實驗數據的總平均,
當τ1= -1時Y=86.2887+6.84875×(-1)=79.43995就是因子A在水準30(水準-1)的平均值,
而τ1= +1時Y=86.2887+6.84875×(+1)=79.44就是因子A在水準50(水準-1)的平均值93.14,
另外R-Sq(adj) = 1-MSE/MST=1-55.404/(707.667/7) =0.452,此值稍小而顯示實驗誤差較大。

迴歸顯著性檢定法所得統計檢定情報與ANOVA法完全相同,另外又由迴歸式取得總平均、各水準平均與效應大小等的情報比ANOVA法的情報來得豐富有效率。

迴歸分析後通常要進行殘差分析,檢查殘差的隨機性與常態性,此處省略。

4 案例2的迴歸顯著性檢定法
迴歸母係數β0與β1檢定
Term
Coef
SE Coef
T
P
顯著性
Constant
88.1792
2.03326
43.3683
0
**
τ1
-8.7392
2.87547
-3.0392
0.014
*
τ2
3.7808
2.87547
1.3149
0.221
ns
迴歸的ANOVA
Source
DF
Seq SS
Adj SS
Adj MS
F
P

Regression
2
461.011
461.011
230.506
4.64636
0.0411
*
  τ1
   1
375.243
458.238
458.238
9.23683
0.0140
*
  τ2
   1
85.768
85.768
85.768
1.72885
0.2211
ns
Error
9
446.489
446.489
49.61

Total
11
907.5

迴歸的ANOVA中迴歸項的P-value表示迴歸模型y=μ+τ1+τ2+ε成立,且迴歸母係數β0與β1、β2檢定時,β0與β1之P-value值表示迴歸式為YY = 88.1792 - 8.73917 τ1 + 3.78083 τ2中τ1的母係數顯著性即代表因子A水準間差異具有顯著性,此處已經達到檢驗是否具有顯著性的目的。雖然迴歸分析的截距、母係數遇有不顯著時,表示迴歸式須重新更改迴歸模型,但此處已有明顯證據否認H0,所以不再更改迴歸模型。

迴歸式中截距88.1792表示μ就是實驗數據的總平均,參考Coding schemes
當τ1=1、τ2=0時Y=88.1792-8.73917×(1)+3.78083(0)=79.44就是因子A在水準30的平均值,
而τ1=0、τ2=1時Y=88.1792-8.73917×(0)+3.78083(1)=91.96為水準40的平均值,
又τ1=-1、τ2=-1時Y=88.1792-8.73917×(-1)+3.78083(-1)=93.14為水準40的平均值。
另外R-Sq(adj) = 1-MSE/MST=1-55.404/(707.667/7) =0.452,此值稍小而顯示實驗誤差較大。

迴歸顯著性檢定法所得統計檢定情報與ANOVA法完全相同,另外又由迴歸式取得總平均、各水準平均與效應大小等的情報比ANOVA法的情報來得豐富有效率。

迴歸分析後通常要進行殘差分析,檢查殘差的隨機性與常態性,此處同樣省略
最後進行多重比較,其內容與ANOVA法完全相同


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