之前探討當要比較三組(獨立因子)以上的平均數差異時,我們必須用到One-way ANOVA,此時若要同時探討二個獨立因子的差異(譬如說教室氣氛是否會影響到成績,以及教學法是否會影響到成績),甚至這兩個獨立因子是否存在交互作用時(譬如說不同教室氣氛間的成績差異,是否會因為教學法的不同而不同;或不同教學法間的成績差異,是否會因為教室氣氛間的不同而不同),則要使用獨立樣本二因子變異數分析。
資料形式
教室氣氛A |
教學法B | ||
演講B1 |
自學B2 |
啟發B3 | |
嚴肅A1 |
4 |
1 |
3 |
9 |
3 |
9 | |
8 |
4 |
6 | |
9 |
5 |
5 | |
6 |
3 |
9 | |
輕鬆A2 |
3 |
7 |
11 |
8 |
3 |
7 | |
5 |
4 |
10 | |
6 |
2 |
12 | |
3 |
4 |
9 |
(1)語法
此處語法不再詳細介紹讀取資料檔與顯示資料檔的語法!!
底下主要針對變異數分析與單純主要效果比較進行解說
1.單因子變異數分析
PROC ANOVA; 利用PROC ANOVA執行變異數分析
CLASS A B; 兩個自變項分別為A與B
MODEL Y=A|B; 設定模式A|B為full factorial模式,亦可設定為Y=A B A*B
MEANS A|B/LSD CLDIFF; 要求計算邊際平均數,並以LSD法進行事後比較,以CLDIFF要求列出差異值的信賴區間與顯著性
2.A at B的單純主要效果
PROC GLM; 利用PROC GLM執行單純主要效果
CLASS A B ; 兩個自變項分別為A與B
MODEL Y=B A(B); 模式的自變項要探討B的效果與A在B水準上的效果
CONTRAST 'A1A2 AT B1' A(B) 1 -1 0 0 0 0; 利用CONTRAST進行單純主要效果考驗,首先在B1上,考驗A1與A2的差異,單引號中間為註解
CONTRAST 'A1A2 AT B2' A(B) 0 0 1 -1 0 0;接著在B2上,考驗A1與A2的差異
CONTRAST 'A1A2 AT B3' A(B) 0 0 0 0 1 -1;最後在B3上,考驗A1與A2的差異
3.B at A的單純主要效果(同上)
由於A只有2組,因此在檢定時,已可以順便得知組別的差異情形
但由於B分成3組,因此必須先做聯合檢定,再進行兩兩之間的比較
CONTRAST 'B AT A1' B(A) 1 -1 0 0 0 0, 此段語法即B的三組在A1上的差異情形
B(A) 0 1 -1 0 0 0;
CONTRAST 'B1B2 AT A1' B(A) 1 -1 0 0 0 0;
CONTRAST 'B1B3 AT A1' B(A) 1 0 -1 0 0 0;
CONTRAST 'B2B3 AT A1' B(A) 0 1 -1 0 0 0;
若聯合檢定達顯著水準,再利用Contrast進行兩兩之間的比較
(2)報表
1.單因子變異數分析
(1)模式的變異數分析摘要表
(2)在模式的效果中,可拆為A變項、B變項與AB交互作用項,由摘要表可知,A的F值未達顯著水準(F = 0.79,p = .3837),B的F值達顯著水準(F = 12.01,p = .0002),AB交互作用項的F值達顯著水準(F = 4.64,p = .0198),由於交互作用達顯著水準,因此不予理會A與B的主要效果是否達顯著,而之後要進行單純主要效果比較。
(3)假若上一步的交互作用項效果未達顯著,則應該進一步看變項顯著的主要效果事後比較,由上一張報表可知,B變項的主要效果達顯著水準,以LSD事後比較結果發現,B3顯著大於B1與B2,B2又顯著大於B1 。
2.單純主要效果(A at B)
(4)在模式變異數分析摘要表中,跟SPSS以分割檔案去做的單純主要效果有落差。由於現在是要在B1、B2、B3中,探討A1與A2,SAS則將模式摘要合併呈現,但SPSS則是在三種情境下分別呈現,SAS中的誤差(SS=101.6)會與SPSS中的誤差(SS=36.8+22.8+42.0)相等
(5)來源中模式的效果為B的效果+A在B的效果和,此時A在B的效果有一個聯合檢定,檢定A at B1、A at B2、A at B3是否有顯著差異,結果F值為3.35(p = .036)達顯著水準。Ps.這聯合檢定在spss中是沒有的,因為在一般的研究中進行單純主要效果,會跳過這一步
(6)真正的單純主要效果,檢定A在B1、B2、B3的差異效果,我們可以發現SAS與SPSS的OUTPUT中,SS、DF與MS的值都一樣,但F檢定值卻不同,是否有計算錯誤呢?不是的,有學者提出,當我們在進行單純主要效果時,應該誤差項改成聯合的誤差,意思是今天雖然檢定A在B1、B2、B3的差異效果時會有3個誤差項,但其實應該把三項誤差加總並計算出MSE後,再利用三項的MSA去除以MSE,即可得到修正後的F值。
在SAS的計算過程中,已將各情境的誤差項作加總,計算出來的單純主要效果F值已是修正過後,但SPSS的F值卻還未修正,必需經過人工去調整。
由結果可知,不同教室氣氛的學生成績,在「演講教學法」(F = 2.86,p = .104)與「自學教學法」(F = 0.38,p = .545)上皆無顯著差異存在;但不同教室氣氛的學生成績,在「啟發教學法」上有顯著差異存在(F = 6.83,p = .015)。
2.單純主要效果(B at A)
其實跟A at B的單純主要效果大同小義
(7)由於B分為三組,因此先在此進行聯合檢定,分別檢定B at A1是否有差異,及B at A2是否有差異,結果皆達顯著水準(p ),表示在「嚴肅」的教室氣氛中,不同教學法的學生成績有顯著差異;在「輕鬆」的教室氣氛中,不同教學法的學生成績亦有顯著差異。
(8)經事後比較得知(Contrast用的是LSD法),在「嚴肅教室氣氛」中,演講法與自學法有顯著的差異存在(F = 9.45,p = .005),自學法與啟發法有顯著的差異存在(F = 6.05,p = .022);在「輕鬆教室氣氛」中,演講法與啟發法有顯著的差異存在(F = 13.61,p = .001),自學法與啟發法有顯著的差異存在(F = 19.87,p = .0002)。