meta data for this page
문서의 이전 판입니다!
삼원배치법 (모수모형) (반복있음)
데이터 구조
yijkp=μ+ai+bj+ck+(ab)ij+(ac)ik+(bc)jk+(abc)ijk+eijkp
- μ : 실험전체의 모평균
- ai : Ai가 주는 효과
- bj : Bj가 주는 효과
- ck : Ck가 주는 효과
자료의 구조
||<|2> [인자] B ||<|2> [인자] C |||||||| [인자] A || || A1 || A2 || ⋯ || Al || |||||||||||| || ||<|10> B1 ||<|3> C1 || y1111 || y2111 || ⋯ || yl111 || || ⋮ || ⋮ || ⋮ || ⋮ || || y111r || y211r || ⋯ || yl11r || ||<|3> C2 || y1121 || y2121 || ⋯ || yl121 || || ⋮ || ⋮ || ⋮ || ⋮ || || y112r || y212r || ⋯ || yl12r || || ⋮ || ⋮ || ⋮ || || ⋮ || ||<|3> Cn || y11n1 || y21n1 || ⋯ || yl1n1 || || ⋮ || ⋮ || ⋮ || ⋮ || || y11nr || y21nr || ⋯ || yl1nr || ||<|10> B2 ||<|3> C1 || y1211 || y2211 || ⋯ || yl211 || || ⋮ || ⋮ || ⋮ || ⋮ || || y121r || y221r || ⋯ || yl21r || ||<|3> C2 || y1221 || y2221 || ⋯ || yl221 || || ⋮ || ⋮ || ⋮ || ⋮ || || y122r || y222r || ⋯ || yl22r || || ⋮ || ⋮ || ⋮ || || ⋮ || ||<|3> Cn || y12n1 || y22n1 || ⋯ || yl2n1 || || ⋮ || ⋮ || ⋮ || ⋮ || || y12nr || y22nr || ⋯ || yl2nr || |||| ⋮ |||||||| ⋮ || ||<|10> Bm ||<|3> C1 || y1m11 || y2m11 || ⋯ || ylm11 || || ⋮ || ⋮ || ⋮ || ⋮ || || y1m1r || y2m1r || ⋯ || ylm1r || ||<|3> C2 || y1m21 || y2m21 || ⋯ || ylm21 || || ⋮ || ⋮ || ⋮ || ⋮ || || y1m2r || y2m2r || ⋯ || ylm2r || || ⋮ || ⋮ || ⋮ || || ⋮ || ||<|3> Cn || y1mn1 || y2mn1 || ⋯ || ylmn1 || || ⋮ || ⋮ || ⋮ || ⋮ || || y1mnr || y2mnr || ⋯ || ylmnr ||
$$AB$$ 2원표 ||<|2> [인자] $$B$$ |||||||| [인자] $$A$$ ||<|2> 합계 || || $$A_{1}$$ || $$A_{2}$$ || $$\cdots$$ || $$A_{l}$$ || |||||||||||| || || $$B_{1}$$ || $$T_{11..}$$ || $$T_{21..}$$ || $$\cdots$$ || $$T_{l1..}$$ || $$T_{.1..}$$ || || $$B_{2}$$ || $$T_{12..}$$ || $$T_{22..}$$ || $$\cdots$$ || $$T_{l2..}$$ || $$T_{.2..}$$ || || $$\vdots$$ || $$\vdots$$ || $$\vdots$$ || || $$\vdots$$ || $$\vdots$$ || || $$B_{m}$$ || $$T_{1m..}$$ || $$T_{2m..}$$ || $$\cdots$$ || $$T_{lm..}$$ || $$T_{.m..}$$ || |||||||||||| || || 합계 || $$T_{1...}$$ || $$T_{2...}$$ || $$\cdots$$ || $$T_{l...}$$ || $$T$$ ||
$$AC$$ 2원표 ||<|2> [인자] $$C$$ |||||||| [인자] $$A$$ ||<|2> 합계 || || $$A_{1}$$ || $$A_{2}$$ || $$\cdots$$ || $$A_{l}$$ || |||||||||||| || || $$C_{1}$$ || $$T_{1.1.}$$ || $$T_{2.1.}$$ || $$\cdots$$ || $$T_{l.1.}$$ || $$T_{..1.}$$ || || $$C_{2}$$ || $$T_{1.2.}$$ || $$T_{2.2.}$$ || $$\cdots$$ || $$T_{l.2.}$$ || $$T_{..2.}$$ || || $$\vdots$$ || $$\vdots$$ || $$\vdots$$ || || $$\vdots$$ || $$\vdots$$ || || $$C_{n}$$ || $$T_{1.n.}$$ || $$T_{2.n.}$$ || $$\cdots$$ || $$T_{l.n.}$$ || $$T_{..n.}$$ || |||||||||||| || || 합계 || $$T_{1...}$$ || $$T_{2...}$$ || $$\cdots$$ || $$T_{l...}$$ || $$T$$ ||
$$BC$$ 2원표 ||<|2> [인자] $$C$$ |||||||| [인자] $$B$$ ||<|2> 합계 || || $$B_{1}$$ || $$B_{2}$$ || $$\cdots$$ || $$B_{m}$$ || |||||||||||| || || $$C_{1}$$ || $$T_{.11.}$$ || $$T_{.21.}$$ || $$\cdots$$ || $$T_{.m1.}$$ || $$T_{..1.}$$ || || $$C_{2}$$ || $$T_{.12.}$$ || $$T_{.22.}$$ || $$\cdots$$ || $$T_{.m2.}$$ || $$T_{..2.}$$ || || $$\vdots$$ || $$\vdots$$ || $$\vdots$$ || || $$\vdots$$ || $$\vdots$$ || || $$C_{n}$$ || $$T_{.1n.}$$ || $$T_{.2n.}$$ || $$\cdots$$ || $$T_{.mn.}$$ || $$T_{..n.}$$ || |||||||||||| || || 합계 || $$T_{.1..}$$ || $$T_{.2..}$$ || $$\cdots$$ || $$T_{.m..}$$ || $$T$$ ||
|| $$T_{i...} = \sum_{j=1}^{m} \sum_{k=1}^{n} \sum_{p=1}^{r} y_{ijkp}$$ || $$\overline{y}_{i...} = \frac{T_{i...}}{mnr}$$ || || $$T_{.j..} = \sum_{i=1}^{l} \sum_{k=1}^{n} \sum_{p=1}^{r} y_{ijkp}$$ || $$\overline{y}_{.j..} = \frac{T_{.j..}}{lnr}$$ || || $$T_{..k.} = \sum_{i=1}^{l} \sum_{j=1}^{m} \sum_{p=1}^{r} y_{ijkp}$$ || $$\overline{y}_{..k.} = \frac{T_{..k.}}{lmr}$$ || || $$T_{ij..} = \sum_{k=1}^{n} \sum_{p=1}^{r} y_{ijkp}$$ || $$\overline{y}_{ij..} = \frac{T_{ij..}}{nr}$$ || || $$T_{i.k.} = \sum_{j=1}^{m} \sum_{p=1}^{r} y_{ijkp}$$ || $$\overline{y}_{i.k.} = \frac{T_{i.k.}}{mr}$$ || || $$T_{.jk.} = \sum_{i=1}^{l} \sum_{p=1}^{r} y_{ijkp}$$ || $$\overline{y}_{.jk.} = \frac{T_{.jk.}}{lr}$$ || || $$T_{ijk.} = \sum_{p=1}^{r} y_{ijkp}$$ || $$\overline{y}_{ijk.} = \frac{T_{ijk.}}{r}$$ || || $$T = \sum_{i=1}^{l} \sum_{j=1}^{m} \sum_{k=1}^{n} \sum_{p=1}^{r} y_{ijkp}$$ || $$\overline{\overline{y}} = \frac{T}{lmnr} = \frac{T}{N}$$ || || $$N = lmnr$$ || $$CT = \frac{T^{2}}{lmnr} = \frac{T^{2}}{N}$$ ||
—-
[제곱합]
개개의 데이터   yijkp 와 총편균   ¯¯y 의 차이는 다음과 같이 8부분으로 나뉘어진다.
$$\begin{displaymath}\begin{split} (y_{ijkp}-\overline{\overline{y}}) &= (\overline{y}_{i...} - \overline{\overline{y}}) + (\overline{y}_{.j..} - \overline{\overline{y}}) + (\overline{y}_{..k.} - \overline{\overline{y}}) \\ &+ (\overline{y}_{ij..} - \overline{y}_{i...} - \overline{y}_{.j..} + \overline{\overline{y}}) + (\overline{y}_{i.k.} - \overline{y}_{i...} - \overline{y}_{..k.} + \overline{\overline{y}}) + (\overline{y}_{.jk.} - \overline{y}_{.j..} - \overline{y}_{..k.} + \overline{\overline{y}}) \\ &+ (y_{ijk.} - \overline{y}_{ij..} - \overline{y}_{i.k.} - \overline{y}_{.jk.} + \overline{y}_{i...} + \overline{y}_{.j..} + \overline{y}_{..k.} - \overline{\overline{y}}) \\ &+ (y_{ijkp}-\overline{y}_{ijk.}) \end{split}\end{displaymath}$$
양변을 제곱한 후에 모든   i, j, k, p 에 대하여 합하면 아래의 등식을 얻을 수 있다.
\begin{displaymath}\begin{split} \sum_{i=1}^{l}\sum_{j=1}^{m}\sum_{k=1}^{n}\sum_{p=1}^{r}(y_{ijkp}-\overline{\overline{y}})^{2} &= \sum_{i=1}^{l}\sum_{j=1}^{m}\sum_{k=1}^{n}\sum_{p=1}^{r}(\overline{y}_{i...} - \overline{\overline{y}})^{2} + \sum_{i=1}^{l}\sum_{j=1}^{m}\sum_{k=1}^{n}\sum_{p=1}^{r}(\overline{y}_{.j..} - \overline{\overline{y}})^{2} \\ &+ \sum_{i=1}^{l}\sum_{j=1}^{m}\sum_{k=1}^{n}\sum_{p=1}^{r}(\overline{y}_{..k.} - \overline{\overline{y}})^{2} \\ &+ \sum_{i=1}^{l}\sum_{j=1}^{m}\sum_{k=1}^{n}\sum_{p=1}^{r}(\overline{y}_{ij..} - \overline{y}_{i...} - \overline{y}_{.j..} + \overline{\overline{y}})^{2} \\ &+ \sum_{i=1}^{l}\sum_{j=1}^{m}\sum_{k=1}^{n}\sum_{p=1}^{r}(\overline{y}_{i.k.} - \overline{y}_{i...} - \overline{y}_{..k.} + \overline{\overline{y}})^{2} \\ &+ \sum_{i=1}^{l}\sum_{j=1}^{m}\sum_{k=1}^{n}\sum_{p=1}^{r}(\overline{y}_{.jk.} - \overline{y}_{.j..} - \overline{y}_{..k.} + \overline{\overline{y}})^{2} \\ &+ \sum_{i=1}^{l}\sum_{j=1}^{m}\sum_{k=1}^{n}\sum_{p=1}^{r}(y_{ijk.} - \overline{y}_{ij..} - \overline{y}_{i.k.} - \overline{y}_{.jk.} + \overline{y}_{i...} + \overline{y}_{.j..} + \overline{y}_{..k.} - \overline{\overline{y}})^{2} \\ &+ \sum_{i=1}^{l}\sum_{j=1}^{m}\sum_{k=1}^{n}\sum_{p=1}^{r}(y_{ijkp}-\overline{y}_{ijk.})^{2} \end{split}\end{displaymath} 위 식에서 왼쪽 항은 총변동 ST 이고, 오른쪽 항은 차례대로   A 의 [변동],   B 의 [변동],   C 의 [변동],   A, B 의 [교호작용]의 변동,   A, C 의 [교호작용]의 변동,   B, C 의 [교호작용]의 변동,   A, B, C 의 [교호작용]의 변동, [오차변동]인   SA , SB , SC , SA×B , SA×C , SB×C , SA×B×C , SE 가 된다. \begin{displaymath}\begin{split} S_{T} &= \sum_{i=1}^{l}\sum_{j=1}^{m}\sum_{k=1}^{n}\sum_{p=1}^{r}(y_{ijkp}-\overline{\overline{y}})^{2} \\ &= \sum_{i=1}^{l}\sum_{j=1}^{m}\sum_{k=1}^{n}\sum_{p=1}^{r}y_{ijkp}^{ \ 2} - CT \end{split}\end{displaymath} \begin{displaymath}\begin{split} S_{A} &= \sum_{i=1}^{l}\sum_{j=1}^{m}\sum_{k=1}^{n}\sum_{p=1}^{r}(y_{i...}-\overline{\overline{y}})^{2} \\ &= \sum_{i=1}^{l}\frac{T_{i...}^{ \ 2}}{mnr}-CT \end{split}\end{displaymath} \begin{displaymath}\begin{split} S_{B} &= \sum_{i=1}^{l}\sum_{j=1}^{m}\sum_{k=1}^{n}\sum_{p=1}^{r}(y_{.j..}-\overline{\overline{y}})^{2} \\ &= \sum_{j=1}^{m}\frac{T_{.j..}^{ \ 2}}{lnr}-CT \end{split}\end{displaymath} \begin{displaymath}\begin{split} S_{C} &= \sum_{i=1}^{l}\sum_{j=1}^{m}\sum_{k=1}^{n}\sum_{p=1}^{r}(y_{..k.}-\overline{\overline{y}})^{2} \\ &= \sum_{k=1}^{n}\frac{T_{..k.}^{ \ 2}}{lmr}-CT \end{split}\end{displaymath} \begin{displaymath}\begin{split} S_{A \times B} &= \sum_{i=1}^{l}\sum_{j=1}^{m}\sum_{k=1}^{n}\sum_{p=1}^{r}(\overline{y}_{ij..}-\overline{y}_{i...}-\overline{y}_{.j..}+\overline{\overline{y}})^{2} \\ &= S_{AB} - S_{A} - S_{B} \end{split}\end{displaymath} \begin{displaymath}\begin{split} S_{AB} &= \sum_{i=1}^{l}\sum_{j=1}^{m}\sum_{k=1}^{n}\sum_{p=1}^{r}(\overline{y}_{ij..}-\overline{\overline{y}})^{2} \\ &= \sum_{i=1}^{l}\sum_{j=1}^{m} \frac{T_{ij..}^{ \ 2}}{nr} -CT \end{split}\end{displaymath} \begin{displaymath}\begin{split} S_{A \times C} &= \sum_{i=1}^{l}\sum_{j=1}^{m}\sum_{k=1}^{n}\sum_{p=1}^{r}(\overline{y}_{i.k.}-\overline{y}_{i...}-\overline{y}_{..k.}+\overline{\overline{y}})^{2} \\ &= S_{AC} - S_{A} - S_{C} \end{split}\end{displaymath} \begin{displaymath}\begin{split} S_{AC} &= \sum_{i=1}^{l}\sum_{j=1}^{m}\sum_{k=1}^{n}\sum_{p=1}^{r}(\overline{y}_{i.k.}-\overline{\overline{y}})^{2} \\ &= \sum_{i=1}^{l}\sum_{k=1}^{n} \frac{T_{i.k.}^{ \ 2}}{mr} -CT \end{split}\end{displaymath} \begin{displaymath}\begin{split} S_{B \times C} &= \sum_{i=1}^{l}\sum_{j=1}^{m}\sum_{k=1}^{n}\sum_{p=1}^{r}(\overline{y}_{.jk.}-\overline{y}_{.j..}-\overline{y}_{..k.}+\overline{\overline{y}})^{2} \\ &= S_{BC} - S_{B} - S_{C} \end{split}\end{displaymath} \begin{displaymath}\begin{split} S_{BC} &= \sum_{i=1}^{l}\sum_{j=1}^{m}\sum_{k=1}^{n}\sum_{p=1}^{r}(\overline{y}_{.jk.}-\overline{\overline{y}})^{2} \\ &= \sum_{j=1}^{m}\sum_{k=1}^{n} \frac{T_{.jk.}^{ \ 2}}{lr} -CT \end{split}\end{displaymath} \begin{displaymath}\begin{split} S_{A \times B \times C} &= \sum_{i=1}^{l}\sum_{j=1}^{m}\sum_{k=1}^{n}\sum_{p=1}^{r}(y_{ijk.}-\overline{y}_{ij..}-\overline{y}_{i.k.}-\overline{y}_{.jk.}+\overline{y}_{i...}+\overline{y}_{.j..}+\overline{y}_{..k.}-\overline{\overline{y}})^{2} \\ &= S_{ABC}-(S_{A}+S_{B}+S_{C}+S_{A \times B}+S_{A \times C}+S_{B \times C}) \end{split}\end{displaymath} \begin{displaymath}\begin{split} S_{ABC} &= \sum_{i=1}^{l}\sum_{j=1}^{m}\sum_{k=1}^{n}\sum_{p=1}^{r}(y_{ijk.}-\overline{\overline{y}})^{2} \\ &= \sum_{i=1}^{l}\sum_{j=1}^{m}\sum_{k=1}^{n}\frac{T_{ijk.}^{ \ 2}}{r} -CT \end{split}\end{displaymath} \begin{displaymath}\begin{split} S_{E} &= \sum_{i=1}^{l}\sum_{j=1}^{m}\sum_{k=1}^{n}\sum_{p=1}^{r}(y_{ijkp}-\overline{\overline{y}})^{2} \\ &= S_{T} - S_{ABC} \end{split}\end{displaymath} ===== 자유도 ===== νA=l−1 νB=m−1 νC=n−1 νA×B=νA×νB=(l−1)(m−1) νA×C=νA×νC=(l−1)(n−1) νB×C=νB×νC=(m−1)(n−1) νA×B×C=νA×νB×νC=(l−1)(m−1)(n−1) νE=νT−(νA+νB+νC+νA×B+νA×C+νB×C+νA×B×C)=lmn(r−1) νT=lmnr−1=N−1 ===== 평균제곱 ===== VA=SAνA VB=SBνB VC=SCνC VA×B=SA×BνA×B VA×C=SA×CνA×C VB×C=SB×CνB×C VA×B×C=SA×B×CνA×B×C VE=SEνE ===== 평균제곱의 기대값 ===== E(VA)=σ 2E+mnrσ 2A E(VB)=σ 2E+lnrσ 2B E(VC)=σ 2E+lmrσ 2C E(VA×B)=σ 2E+nrσ 2A×B E(VA×C)=σ 2E+mrσ 2A×C E(VB×C)=σ 2E+lrσ 2A×B E(VA×B×C)=σ 2E+rσ 2A×B×C E(VE)=σ 2E ===== 분산분석표 ===== ^ [[요인]] ^ [[제곱합]]\\ SS ^ [[자유도]]\\ DF ^ [[평균제곱]]\\ MS ^ E(MS) ^ F0 ^ [[기각치]] ^ [[순변동]]\\ S´ ^ [[기여율]]\\ ρ |
A | SA | νA=l−1 | VA=SA/νA | σ 2E+mnr σ2A | VA/VE | F1−α(νA , νE) | SA´ | SA´/ST |
B | SB | νB=m−1 | VB=SB/νB | σ 2E+lnr σ2B | VB/VE | F1−α(νB , νE) | SB´ | SB´/ST |
C | SC | νC=n−1 | VC=SC/νC | σ 2E+lmr σ2C | VC/VE | F1−α(νC , νE) | SC´ | SC´/ST |
A×B | SA×B | νA×B=(l−1)(m−1) | VA×B=SA×B/νA×B | σ 2E+nr σ2A×B | VA×B/VE | F1−α(νA×B , νE) | SA×B´ | SA×B´/ST |
A×C | SA×C | νA×C=(l−1)(n−1) | VA×C=SA×C/νA×C | σ 2E+mr σ2A×C | VA×C/VE | F1−α(νA×C , νE) | SA×C´ | SA×C´/ST |
B×C | SB×C | νB×C=(m−1)(n−1) | VB×C=SB×C/νB×C | σ 2E+lr σ2B×C | VB×C/VE | F1−α(νB×C , νE) | SB×C´ | SB×C´/ST |
A×B×C | SA×B×C | νA×B×C=(l−1)(m−1)(n−1) | VA×B×C=SA×B×C/νA×B×C | σ 2E+r σ 2A×B×C | VA×B×C/VE | F1−α(νA×B×C , νE) | SA×B×C´ | SA×B×C´/ST |
E | SE | νE=lmn(r−1) | VE=SE/νE | σ 2E | SE´ | SE´/ST | ||
T | ST | νT=lmnr−1 | ST | 1 |
분산분석
- F0=VAVE
기각역 : F0>F1−α(νA,νE)
- F0=VBVE
기각역 : F0>F1−α(νB,νE)
- F0=VCVE
기각역 : F0>F1−α(νC,νE)
- F0=VA×BVE
기각역 : F0>F1−α(νA×B,νE)
- F0=VA×CVE
기각역 : F0>F1−α(νA×C,νE)
- F0=VB×CVE
기각역 : F0>F1−α(νB×C,νE)
- F_{0}=\frac{V_{A \times B \times C}}{V_{E}}}
기각역 : F0>F1−α(νA×B×C,νE)
각 수준의 모평균의 추정 (주효과만이 유의한 경우)
주효과인 인자 A,B,C만이 유의한 경우 교호작용들이 모두 오차항에 풀링되어 버린다.
(단, SE´=SE+SA×B+SA×C+SB×C+SA×B×C, νE´=νE+νA×B+νA×C+νB×C+νA×B×C, VE´=SE´/νE´이다.)
- ˆμ(Ai)=^μ+ai=¯yi...
i 수준에서의 모평균 μ(Ai)의 100(1−α)% 신뢰구간은 아래와 같다.
- ˆμ(Ai)=(¯yi...−tα/2(νE´ )√VE´mnr , ¯yi...+tα/2(νE´ )√VE´mnr)
- ˆμ(Bj)=^μ+bj=¯y.j..
j 수준에서의 모평균 μ(Bj)의 100(1−α)% 신뢰구간은 아래와 같다.
- ˆμ(Bj)=(¯y.j..−tα/2(νE´ )√VE´lnr , ¯y.j..+tα/2(νE´ )√VE´lnr)
- ˆμ(Ck)=^μ+ck=¯y..k.
k 수준에서의 모평균 μ(Ck)의 100(1−α)% 신뢰구간은 아래와 같다.
- ˆμ(Ck)=(¯y..k.−tα/2(νE´ )√VE´lmr , ¯y..k.+tα/2(νE´ )√VE´lmr)
A 인자의 i 수준과 B 인자의 j 수준, C 인자의 k 수준에서의 모평균 μ(AiBjCk)의 점추정값
- ˆμ(AiBjCk)=^μ+ai+bj+ck=¯yi...+¯y.j..+¯y..k.−2¯¯y
A 인자의 i 수준과 B 인자의 j 수준, C 인자의 k 수준에서의 모평균 μ(AiBjCk)의 100(1−α)% 신뢰구간은 아래와 같다.
- ˆμ(AiBjCk)=((¯yi...+¯y.j..+¯y..k.−2¯¯y)−tα/2(νE´ )√VE´ne , (¯yi...+¯y.j..+¯y..k.−2¯¯y)−tα/2(νE´ )√VE´ne)
단, ne는 유효반복수이고 ne=lmnrl+m+n−2이다.