Zwei Varianzen vergleichen

Schätzen Sie das Varianzverhältnis zweier unabhängiger, annähernd normalverteilter Stichproben.

Anleitungen · Grundlagen der Statistik · 4 Min. Lesezeit

App-Befehle, Arbeitsblattkennungen und Werte der Beispieldaten bleiben im Original erhalten. Screenshots, Diagramme und Dateien zum Herunterladen liegen im englischen Original vor. Die Zahlen in dieser Anleitung verwenden die englische Schreibweise mit Dezimalpunkt und Tausenderkomma.

Beispiel: Bisherige und überarbeitete Schneidvorrichtung

70 unabhängige Streifen: 35 mit jeder Vorrichtung geschnitten.

Beispieldaten herunterladen (CSV, englisches Original)

Dasselbe Beispiel finden Sie unter Help. Importieren Sie die CSV-Datei, um den Schritten zu folgen, oder verwenden Sie Open example in a practice copy in Help, um die Eingaben vorab ausfüllen zu lassen.

1. Arbeitsumgebung erstellen

Öffnen Sie Basic Statistics in der Seitenleiste und wählen Sie Variances: Two-Sample (F). Erstellen Sie eine Analyse, geben Sie ihr einen Namen, wählen Sie New blank worksheet und anschließend Create analysis.

2. Beispieldaten importieren

Laden Sie die CSV-Datei oben herunter und importieren Sie sie in das Arbeitsblatt. Wählen Sie Comma als Trennzeichen, Dot als Dezimaltrennzeichen und First row contains column names.

3. Eingabespalten zuordnen

Ordnen Sie unter Inputs die Spalte sample_1 dem Feld Sample 1 und sample_2 dem Feld Sample 2 zu. Sample 1 enthält Längen aus der bisherigen Vorrichtung, Sample 2 aus der überarbeiteten Vorrichtung. Für jede wurden unterschiedliche Streifen gemessen. Jede Stichprobenspalte enthält 35 unabhängige Streifen. Leere Zellen außerhalb ihrer Stichprobe sind beabsichtigt; Arbeitsblattzeilen definieren keine zusammengehörigen Paare.

4. Test einstellen

Geben Sie 0.05 in Significance level (α) ein. Wählen Sie für Alternative hypothesis die Option Two-sided.

Variances: Two-Sample (F): Eingaben mit den Spaltenzuordnungen und Einstellungen des Beispiels
Englischer Screenshot der Eingaben mit den Beispielspalten und Einstellungen vor dem Analyselauf. Bild in voller Größe ansehen (öffnet sich in einem neuen Tab)

5. Analyse ausführen

Wählen Sie Run analysis und öffnen Sie anschließend Results.

6. Ergebnisse interpretieren

  1. Richtung des Verhältnisses klar festhalten

    Für jede Vorrichtung liegen 35 unabhängige Streifenlängen in mm vor. Das Verhältnis ist die Varianz der bisherigen Vorrichtung geteilt durch die Varianz der überarbeiteten Vorrichtung. Dies vergleicht die Streuung, nicht die mittlere Schnittlänge.

  2. Stichprobenstreuung ablesen

    Die Standardabweichung der bisherigen Vorrichtung beträgt etwa 0.1372 mm, die der überarbeiteten Vorrichtung 0.0840 mm. Die Varianz ist das Quadrat der Standardabweichung, in mm².

  3. Verhältnis und Intervall ablesen

    Das Varianzverhältnis beträgt 2.6675, mit einem 95%-Intervall von 1.3465–5.2846. Das Intervall liegt vollständig über 1, und p = 0.005338. Unter den Testannahmen gibt es Hinweise auf eine größere Streuung bei der bisherigen Vorrichtung. Das Varianzverhältnis ist nicht das Verhältnis der Standardabweichungen.

  4. Bedingungen vor einer Maßnahme prüfen

    Der Hinweis der App nennt die Normalverteilungsannahme des F-Tests. Prüfen Sie die Verteilungsform der Stichproben sowie vergleichbare Material- und Messbedingungen. Die überarbeitete Vorrichtung hat eine geringere Stichprobenstreuung; dieser Vergleich allein zeigt jedoch nicht, warum.

Weitere Einzelheiten: die einzelnen Ergebnisabschnitte lesen

Vollständige Ergebnistabellen verwenden wie im Bereich Help sechs signifikante Stellen.

F-Test für zwei Stichproben

F statistic entspricht Variance ratio (A / B), mit A = Sample 1 und B = Sample 2. Numerator DF und Denominator DF betragen jeweils 34. p-value prüft gleiche Populationsvarianzen bei normalverteilten, unabhängigen Stichproben. Alpha und Alternative dokumentieren den zweiseitigen Test; CI lower und CI upper begrenzen das 95%-Konfidenzintervall für das Varianzverhältnis.

F-Test für zwei Stichproben · 9 Zeilen
KennzahlWert
F-Statistik2.6675
Varianzverhältnis (A / B)2.6675
Zählerfreiheitsgrade34
Nennerfreiheitsgrade34
p-Wert0.00533809
Alpha0.05
AlternativhypotheseZweiseitig
Untere KI-Grenze1.34646
Obere KI-Grenze5.28464
  • Die Varianzen scheinen ungleich zu sein (p=0.00534).
  • 95%-Konfidenzintervall für das Varianzverhältnis, zweiseitig.

Stichprobenübersichten

Stichprobe A ist die bisherige Vorrichtung, B die überarbeitete. n zählt jeweils 35 unterschiedliche Streifen. Mean betrifft die Länge in mm; SD beschreibt die Streuung in mm und Variance in mm². Der Test vergleicht die letzte Spalte, nicht die Mittelwerte.

Stichprobenübersichten · 2 Zeilen
StichprobenMittelwertStandardabweichungVarianz
A35250.0150.1371850.0188197
B35250.0110.0839950.00705516

7. Bericht erstellen

Behalten Sie den vollständigen Two-sample F-test, Sample summaries, die Richtung des Verhältnisses und den Hinweis zur Normalverteilung. Geben Sie die Einheit der Streifenlänge an und unterscheiden Sie das Varianzverhältnis vom Verhältnis der Standardabweichungen.

Wählen Sie Add to report im abgeschlossenen Analyselauf. Öffnen Sie Choose individual items and advanced options zur Auswahl von Tabellen und Diagrammen und wählen Sie anschließend Add to draft. Ausgeblendete Elemente bleiben in der gespeicherten Analyse erhalten.

Geben Sie dem Bericht einen Namen und ergänzen Sie den Zweck der Untersuchung sowie Ihre Interpretation. Wählen Sie Save, prüfen Sie Preview und verwenden Sie anschließend Export → Download HTML. Das folgende Beispiel enthält den gesamten ausgewählten Inhalt, auch Ergebnisse, die über eine Bildschirmansicht hinausgehen.

Dieser Bericht wurde in der App erstellt und liegt im englischen Original vor. Vollständige Originalausgabe der App für dieses Help-Beispiel mit den zugehörigen Tabellen, Diagrammen und Hinweisen zum Analyselauf. Die Zahlen im Bericht behalten die in der App angezeigte numerische Präzision bei. Exportierte Diagramme sind statisch. Auf schmalen Bildschirmen können Sie breite Diagramme und Tabellen horizontal scrollen.
Beispielbericht ansehen: Schnittstreuung zwischen zwei Vorrichtungen vergleichen

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