如何在Python中执行Welch's ANOVA？

韦尔奇方差分析是标准方差分析测试的扩展，允许不同的样本大小和方差。通常，方差分析测试中比较的样本可能没有可比较的方差或样本量。在某些情况下，应该执行韦尔奇方差分析而不是标准方差分析测试，因为它是不可接受的。在这篇文章中，我们将详细了解韦尔奇的方差分析

什么是韦尔奇方差分析？

韦尔奇方差分析是方差分析检验的一种变体，用于比较两个或多个样本的均值。方差分析确定两个或多个样本的均值是否彼此存在显着差异。 Welch 方差分析是经典方差分析检验的扩展，当样本的方差或样本量不均匀时使用该检验。

与通常的方差分析（假设样本中的方差相等）不同，韦尔奇的方差分析采用修正的 F−统计量来解释不均匀的方差。因此，这是一个更强大的测试，可以在更广泛的场景中使用。

在 Python 中实现 Welch 方差分析

Python的scipy.stats.f oneway()方法可以用来执行Welch的ANOVA。

语法

f_statistic, p_value = stats.f_oneway(sample1, sample2, sample3)

该函数返回 ANOVA 检验的 F 统计量和 p 值，该函数接受三个或更多样本作为输入。

算法

• 导入 scipy 库。

• 为方差分析操作创建示例数据。

• 执行方差分析操作。

• 打印结果。

示例

下面提供了如何使用此函数对三个样本进行 Welch 方差分析的说明 -

import scipy.stats as stats

# Sample data
sample1 = [1, 2, 3, 4, 5]
sample2 = [2, 3, 4, 5, 6]
sample3 = [3, 4, 5, 6, 7]

# Perform ANOVA
f_statistic, p_value = stats.f_oneway(sample1, sample2, sample3)

# Print results
print('F-statistic:', f_statistic)
print('p-value:', p_value)

输出

F-statistic: 2.0
p-value: 0.177978515625

在这个例子中，将对三个样本进行Welch's ANOVA分析，f oneway()函数将提供F−统计量和p−值。根据p−值和F−统计量，分别评估组间变异与组内变异的比率，假设零假设为真，观察到的如此严重的结果不太可能发生。

如果样本均值之间存在显著差异，您可以使用这些数字来量化它。如果p值小于预设的阈值（通常为0.05），您可以拒绝零假设并发现样本均值之间存在显著差异。

结论

综上所述，Welch 的 ANOVA 检验与传统的 ANOVA 检验等效。如果检验的 p 值小于预设阈值（通常为 0.05），则可以忽略原假设，并且可以判断样本均值之间存在显着差异。韦尔奇方差分析的结论与任何统计检验的结果一样，只有其所依据的信息和假设才可信。分析师必须仔细考虑测试的假设和数据，以便正确解释测试结果。

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