ANOVA Friedmana
Kiedy stosować ten test:
Analiza wariancji powtarzanych pomiarów dla rang Friedmana (Friedman, 1937[66]) to nieparametryczny odpowiednik ANOVA powtarzanych pomiarów. Stosuje się ją, gdy pomiarów badanej cechy dokonujemy kilkukrotnie na tych samych obiektach, a nie są spełnione warunki testu parametrycznego – także wtedy, gdy dysponujemy rankingami pochodzącymi od różnych sędziów i zależy nam na ocenie ich zgodności. Modyfikacja Imana-Davenport (1980[87]) tej statystyki jest obecnie rekomendowana w miejsce tradycyjnej statystyki Friedmana, która bywa nadmiernie konserwatywna.
Warunki stosowania
- pomiar na skali porządkowej lub interwałowej,
- model zależny.
Gdy w danych występują braki, można zamiast tego wyliczyć ANOVA Durbina (braki zbalansowane) lub ANOVA Skillings-Mack (braki w dowolnym układzie). Jeśli interesuje nas istnienie trendu w ułożeniu badanych grup, można dodatkowo wykonać test Page'a dla trendu.
Jak ustawić analizę
Statystyka \(\to\) Testy nieparametryczne \(\to\) ANOVA Friedmana (możliwość braków danych) (lub poprzez Kreator).

Wykonanie i interpretacja
Przykład 1. (plik baton.pqs)
Badano kwartalną wielkość sprzedaży pewnego batonu czekoladowego w 14 losowo wybranych marketach. Badanie rozpoczęto w styczniu, a zakończono w grudniu. W czasie drugiego kwartału trwała intensywna billboardowa kampania reklamowa tego produktu. Sprawdzimy, czy kampania miała wpływ na wielkość sprzedaży reklamowanego batonu.
| sklep | Kwartał I | Kwartał II | Kwartał III | Kwartał IV |
| SK1 | 3415 | 4556 | 5772 | 5432 |
| SK2 | 1593 | 1937 | 2242 | 2794 |
| SK3 | 1976 | 2056 | 2240 | 2085 |
| SK4 | 1526 | 1594 | 1644 | 1705 |
| SK5 | 1538 | 1634 | 1866 | 1769 |
| SK6 | 983 | 1086 | 1135 | 1177 |
| SK7 | 1050 | 1209 | 1245 | 977 |
| SK8 | 1861 | 2087 | 2054 | 2018 |
| SK9 | 1714 | 2415 | 2361 | 2424 |
| SK10 | 1320 | 1621 | 1624 | 1551 |
| SK11 | 1276 | 1377 | 1522 | 1412 |
| SK12 | 1263 | 1279 | 1350 | 1490 |
| SK13 | 1271 | 1417 | 1583 | 1513 |
| SK14 | 1436 | 1310 | 1357 | 1468 |

Wykonana analiza POST-HOC Dunna z korektą Bonferroniego wskazuje na różnice wielkości sprzedaży dotyczące kwartału I i III oraz I i IV, a analogiczna analiza przeprowadzona silniejszym testem Conover-Iman wskazuje na różnice pomiędzy wszystkimi kwartałami za wyjątkiem kwartału III i IV.


Na wykresie przedstawiono grupy jednorodne wyznaczone testem Conover-Iman.

Dokładny opis danych możemy przedstawić, wybierając w oknie analizy statystyki opisowe
.

Gdyby dane były opisane skalą porządkową o niewielu kategoriach, warto by było przedstawić je również w licznościach i procentach – w tym przykładzie nie byłaby to jednak dobra metoda opisu.
Hipotezy: dotyczą równości sumy rang dla kolejnych pomiarów lub są upraszczane do median:
gdzie \(\theta_1,\theta_2,...\theta_k\) – mediany badanej cechy w kolejnych pomiarach z badanej populacji.
Wzory: wyznacza się dwie statystyki testowe: statystykę Friedmana
oraz jej modyfikację Imana-Davenport
gdzie:
\(n\) – liczność próby,
\(R_{ij}\) – rangi przypisane kolejnym pomiarom \((j=1,2,...k)\), oddzielnie dla każdego z badanych obiektów \((i=1,2,...n)\),
\(\displaystyle C=1-\frac{\sum(t^3-t)}{n(k^3-k)}\) – korekta na rangi wiązane,
\(t\) – liczba przypadków wchodzących w skład rangi wiązanej. Poprawka \(C\) jest stosowana, gdy rangi wiązane występują (w przeciwnym razie \(C=1\)).
Statystyka \(T_1\) ma asymptotycznie (dla dużych liczności) rozkład \(\chi^2\) z \(df=k-1\) stopniami swobody. Statystyka \(T_2\) podlega rozkładowi F Snedecora z \(df_1=k-1\) i \(df_2=(n_j-1)(k-1)\) stopniami swobody.
Wyznaczoną na podstawie statystyki testowej wartość \(p\) porównujemy z \(\alpha\): gdy \(p \le \alpha\), odrzucamy \(\mathcal{H}_0\) na rzecz \(\mathcal{H}_1\); gdy \(p > \alpha\), nie ma podstaw, aby odrzucić \(\mathcal{H}_0\).
Testy POST-HOC
Wprowadzenie do kontrastów i testów POST-HOC znajduje się w rozdziale Kontrasty i testy POST-HOC dotyczącym jednoczynnikowej analizy wariancji.
Test Dunna
Stosowany dla porównań prostych (liczność w poszczególnych pomiarach zawsze jest taka sama). Test Dunna (Dunn, 1964[52]) jest korygowany ze względu na wielokrotne testowanie – najczęściej korektą Bonferroniego lub Sidaka (inne korekty opisano w dziale Wielokrotne porównania).
- \(\mathfrak{(i)}\)
Wartość najmniejszej istotnej różnicy wyliczana jest z wzoru:
\[ NIR=Z_{\alpha(corrected)}\sqrt{\frac{k(k+1)}{6n}}, \]gdzie \(Z_{\alpha(corrected)}\) to wartość krytyczna (statystyka) rozkładu normalnego dla poziomu istotności \(\alpha\) skorygowanego o liczbę możliwych porównań prostych \(c\) zgodnie z wybraną poprawką.
- \(\mathfrak{(ii)}\)
Statystyka testowa ma postać:
\[ Z=\frac{\sum_{j=1}^k c_j\overline{R}_j}{\sqrt{\frac{k(k+1)}{6n}}}, \]gdzie \(\overline{R}_j\) – średnia rang \(j\)-tego pomiaru, dla \((j=1,2,...k)\). Statystyka ta ma asymptotycznie (dla dużych liczności próby) rozkład normalny, a wartość \(p\) jest korygowana o liczbę możliwych porównań prostych zgodnie z wybraną poprawką.
Test Conover-Inman
Nieparametryczny odpowiednik LSD Fishera[47], stosowany dla porównań prostych (liczność w poszczególnych pomiarach zawsze jest taka sama).
- \(\mathfrak{(i)}\)
Wartość najmniejszej istotnej różnicy wyliczana jest z wzoru:
\[ NIR=\sqrt{F_{\alpha,1,df_2}}\cdot\sqrt{\frac{2\left(n_jA-\sum_{j=1}^tR_j^k\right)}{(n_j-1)(k-1)}}, \]gdzie \(\displaystyle A=\sum_{i=1}^{n_j}\sum_{j=1}^kR_{ij}^2\) – suma kwadratów dla rang, a \(F_{\alpha,1,df_2}\) to wartość krytyczna (statystyka) rozkładu F Snedecora dla zadanego poziomu istotności \(\alpha\) oraz dla stopni swobody odpowiednio: 1 i \(df_2\).
- \(\mathfrak{(ii)}\)
Statystyka testowa ma postać:
\[ t=\frac{\sum_{j=1}^k c_jR_j}{\sqrt{\frac{2\left(n_jA-\sum_{j=1}^tR_j^k\right)}{(n_j-1)(k-1)}}}, \]gdzie \(R_j\) – suma rang \(j\)-tego pomiaru, dla \((j=1,2,...k)\). Statystyka ta podlega rozkładowi \(t\)-Studenta z \(df_2\) stopniami swobody.
PQStat