已知多个样本(理论上均来自正态总体)方差,可据此推断它们分别代表的总体方差是否相等,即多个方差的齐性检验(参见条目“两个方差的齐性检验)。常用于:①说明多组变量值的变异度有无差别。②为了比较多个样本均数而作方差分析时,须进行方差齐性检验。如方差齐,宜用F检验;方差不齐宜用F'检验或其他方法。多个方差的齐性检验最常用的是Bartlett检验 (M. S.Bartlett,1937)。
Bartlett检验时须计算统计量x2C值,根据各样本含量是否相等,x2C值的算法略有不同:
(1) 当各样本含量相等时,用式(1)或式(2)计算x2值,再用式(S)求其校正值x2C。
式(1)用自然对数,式(2)用常用对数,二者结果相同,式(3)是为了校正。式中n为每个样本的含量;k为样本个数;si2为各样本的方差;s2C为合并方差,当各样本含量相同时,s2C=∑s2i/k;v为自由度。
(2) 当各样本含量不等时,须先用式(4)计算合并方差s2C,
式中SSi为各样本的离均差平方和,vi为各样本的自由度,ni为各样本含量。
再用式(5)或式(6)计算x2值,最后用式(7)求其校正值x2C。
式中ni为各样木含量,其余符号同前。
求得x2C值后,查x2界值表得P值,按所取检验水准作出推断结论。
例1 试检验表1八个方差的齐性。
表1 八个样本的观察值X及其方差
| 样 本 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | |||||||
X | 91.9 | 71.5 | 53.0 | 96.2 | 105.9 | 69.4 | 99.8 | 99.3 | ||||||||
g2 | 61.54 | 146.19 | 633.96 | 324.13 | 307.35 | 364.24 | 393.08 | 224.53 |
H0:八个总体方差相等,
H1:八个总体方差不等或不全相等。
α=0.05。
按式(1)及式(3):
查x2界值表得0.95>P>0.50,按α=0.05水准不拒绝H0,故可认为八个总体方差齐。
例2 丙烯腈和乙腈毒性联合作用实验,取家兔22只,用四种不同浓度染毒2月后测定血中硫氰酸盐含量(mg/L),结果见表2,检验四组方差的齐性。
表2 四组测定值的方差齐性检验
| 对照组 | 低浓度 | 中浓度 | 高浓度 |
X | 2.1 | 7.3 | 35.0 | 90.0 |
∑X | 8.6 | 55.1 | 199 | 499.6 |
H0:四个总体方差相等,
H1:四个总体方差不等或不全相等。
a=0.05。
按式(4)、式(5)、式(7):
查x2界值表得P<0.005,按a=0.05水准拒绝H0,接受H1,故可认为四组的方差不齐。
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