Разложение суммы квадратов в однофакторном ДА.
В п.4.2 рассматривался вопрос включения в регрессию качественных переменных. В случае, когда регрессорами являются только качественные переменные, общепринятым методом исследования выступает дисперсионный анализ (ДА).
В зависимости от числа регрессоров, называемых в ДА факторами, говорят об одно-, двух-, многофакторном ДА. Сами факторы полагаются неслучайными (модель с постоянными эффектами) либо случайными (модель со случайными эффектами). В модели с постоянными эффектами речь идет в основном о сравнении средних значений количественной переменной при различных значенииях факторов, тогда как в моделях со случайными эффектами интересует доля изменчивости, вносимая отдельными факторами. Ниже рассматривается первая модель, для которой ДА часто называют одно-, двух-, многофакторной классификацией.
Однофакторный дисперсионный анализ
Имеется количественная переменная у, определяемая качественной переменной, иначе фактором, принимающим р дискретных значений (уровней). Так, фактором может быть «поставщик», уровнями – определенные фирмы-поставщики, переменной у– срок службы поставляемого товара. В качестве исходных данных выступает выборка, содержащая ряд наблюдений на каждом из уровней (по нескольку экземпляров определенного товара от каждого поставщика). Необходимо ответить на вопрос – различаются ли по сроку службы объекты от разных поставщиков.
Модель однофакторного анализа: , (5.1)
где – наблюденные значения, Ni – объем выборки для i-го уровня фактора. Параметр m обозначает некоторую точку отсчета, ai – эффект (вклад) i-го уровня фактора, uij – независимые, нормально распределенные случайные возмущения, удовлетворяющие предпосылке 5 классической регрессии.
Модель (5.1) не позволяет однозначно оценить параметры, поскольку можно добавить к m и вычесть из ai произвольную константу. Неоднозначность снимается условием репараметризации N1a1+N2a2+…+Npap=0. (5.2)
Оценивание параметров производится по методу наименьших квадратов (МНК). Для минимизации остаточной суммы квадратов найдем первые производные:
;
.
Обозначим . Из выражений для производных с учетом (5.2) получаем:
. (5.3)
(Точка на месте индекса означает усреднение по этому индексу.)
Результаты измерений принято представлять в виде табл.11.
Таблица 11
Уровни фактора
|
Наблюдения
|
Сумма внутри уровня
|
Среднее по уровню
|
1
|
|
|
|
|
1
|
|
|
|
|
|
|
р
|
|
|
|
|
p.
|
Достарыңызбен бөлісу: |