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SPSS 方差分析的前提条件怎么检验:正态与方差齐性

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做 SPSS 方差分析,方差分析的前提条件有三条:观测相互独立、各组残差近似正态、各组总体方差相等,其中后两条可以用数据检验。以下结果来自本站演示数据(模拟生成,不代表真实研究结论):150 行里随机抽取 128 行(85%),比较两种治疗方案的治疗后评分,本例两条前提都通过。

数据要怎么排

128 位患者里联合治疗 65 人,常规治疗 63 人,没有缺失。分组变量放进「分组变量(定类)」区,评分放进「因变量(定量)」区,各区的要求见单因素方差分析帮助文章。和 SPSS 的数据视图一样,一行是一位患者。

角色 变量 放入区域
分组变量 治疗方案(联合治疗、常规治疗) 分组变量(定类)
因变量 治疗后评分 因变量(定量)

分组变量只有两个水平,这里只用来演示前提检验的读法,三组及以上同样适用。每个对象只能属于一组,同一批对象被测了多次要换重复测量方差分析。

方差分析的前提条件怎么检验

  1. 在方法列表里点开「单因素方差分析」。
  2. 把治疗方案拖入「分组变量(定类)」区,把治疗后评分拖入「因变量(定量)」区。
  3. 点击开始分析,前提检验在第一张卡「输出结果一」里,不需要另外选。

下图是第一张卡,前提检验表在各组描述统计表的下面。方差分析的前提条件检验结果都集中在这张卡里。

报告输出结果一卡片截图:各组描述统计与前提检验表

残差正态:Shapiro-Wilk 查的是什么

前提检验表第一行是残差正态性。报告先让每个观测减去所在组的均值,再对这些残差做 Shapiro-Wilk 检验,W=0.985,p=0.185,没有发现明显偏离正态。

查残差而不是原始变量,是因为方差分析的模型假设的是误差项服从正态;各组均值不同时,把原始变量合在一起检验,会混进组间的差异。读这一行时,对象始终是残差。

方差齐性:Levene 看什么

第二行是 Levene 检验,以中位数为中心,对偏态数据更稳健:统计量 2.610,自由度 (1, 126),p=0.109,不拒绝方差相等。两组的标准差分别是 6.762 和 8.128,相差约两成,样本量接近,与检验结论一致。

p 大于 0.05 只说明没有发现方差不齐,不是证明方差相等。两组样本量越小,检验越容易漏掉差别,所以要同时对照标准差。

前提通过时,经典 F 与 Welch F 差多少

报告的第二张卡同时给出经典 F 和不假定方差齐的稳健检验。前提通过,两者几乎相同:

经典 F、Welch F 与 Brown-Forsythe F 的对照表

Levene 显著时,报告的结论卡会改以 Welch F 为准并注明原因,写论文时也要照实写明改看了哪一行;两两比较里的 Tukey HSD 仍假定方差齐,要换成 Games-Howell。每组样本量较大时,F 检验对轻度偏离正态仍然稳健;样本量很小又严重偏态,才考虑「多独立样本Kruskal-Wallis检验」。本例没有触发这些分支。

前提通过之后读结果

按经典 F 读:F(1, 126)=43.324,p<0.001,η²=0.256;本样本中联合治疗比常规治疗高 8.687 分。方差分解如下,组内均方 55.731。

单因素方差分析的方差分解表

两组的均值折线图如下,折线只连接两个组的均值。

治疗后评分在两种治疗方案下的均值折线图

方差分析前提检验常见错误

  • 只看 Levene 的 p 就断言方差相等:同时要对照各组标准差,本例相差约两成。
  • 对原始变量逐组做正态检验后就结束:方差分析要求的是残差正态,两个口径的结论可能不一致。
  • 把独立性当成可以检验的前提:同一对象被多次测量,数据里看不出来,要靠设计保证。
  • 前提不满足时只改一半:Welch F 和两两比较的方法要一起换,具体见上文。

把结果带进论文:导出与会员

前提检验表和方差分解表导出后可以放进论文,前提检验的结论一并写进方法部分,SPSS 用户熟悉的「Levene 检验」「Shapiro-Wilk」都可以直接引用。分析和查看结果不用登录;开通会员后可导出 Word / PDF 报告、使用 AI 解读。

延伸阅读

常见问题

方差分析的前提条件有哪几条?
三条:观测相互独立、各组残差近似正态、各组总体方差相等。独立性靠研究设计保证,数据里查不出来;残差正态用 Shapiro-Wilk 检验,方差齐用 Levene 检验。
方差分析的正态性检验查的是原始变量吗?
查的是模型残差,也就是每个观测减去所在组均值之后的值。本站报告第一张卡的 Shapiro-Wilk 就是对残差做的,本例 W=0.985,p=0.185。
Levene 检验显著,方差分析还能用吗?
能,但结论要换一行读:报告会同时给出不假定方差齐的 Welch F,Levene 显著时结论卡自动改以它为准,两两比较则要换成 Games-Howell。本例 Levene 不显著,不需要换。