Vediamo come si esegue il test della varianza: vogliamo valutare, durante una sperimentazione clinica, l'influenza di un farmaco sulla funzionalità renale. Costituiamo cinque gruppi di 19 soggetti scelti a caso dalla stessa popolazione; somministriamo ai diversi gruppi dosi crescenti del farmaco. Valutiamo la concentrazione della creatinina sierica (mg/dL) ed otteniamo i dati illustrati nella Tabella dei dati grezzi. La tabella così costruita è formata da (r osservazioni * n gruppi) riportati in modo ordinato.
Calcoliamo la devianza tra gruppi. Per ogni gruppo calcoliamo la somma dei dati nel seguente modo:
Eseguiamo la somma delle somme, addizionando tutti i dati di ogni gruppo.
Si calcola
il termine di correzione generale C, elevando al quadrato il valore
ottenuto e dividendo per il numero totale delle osservazioni:
Si esegue il quadrato della somma
di tutti i valori ottenuti per ogni gruppo
che si indica con:
Questi dati li scriviamo nella Tabella di riepilogo.
I quadrati delle
somme così ottenuti sono divisi per la numerosità corrispondente
di ogni gruppo
I valori ottenuti per ogni gruppo sono indicati con:
Questi dati li scriviamo nella Tabella di riepilogo.
Sommando questi dati si ottiene la sommatoria
Dalla sommatoria
si sottrae il valore del termine di correzione generale C e si ottiene
la devianza tra gruppi:
Calcoliamo adesso la devianza entro gruppi. Si eleva al quadrato ogni dato della tabella, sommiamo i quadrati così ottenuti per ogni gruppo nel modo seguente:
Questi dati li scriviamo nella Tabella di riepilogo.
Sommando i quadrati di ogni elemento
della tabella dei dati otteniamo la sommatoria
.
Quindi avremo:
Al valore
così ottenuto si sottrae il valore della sommatoria
e si ottiene la devianza entro gruppi.
Adesso dobbiamo calcolare i gradi di libertà:
per la devianza tra gruppi sono calcolati come (no dei gruppi - 1):
G.L. tra gruppi
=
mentre per la devianza entro gruppi sono calcolati sottraendo al numero totale delle osservazioni il numero dei gruppi:
G.L. entro
gruppi =
Possiamo ora calcolare la varianza tra gruppi e la varianza entro gruppi nel seguente modo:
Si determina ora il valore F corrispondente
al rapporto fra le varianze.
Possiamo calcolare
anche la devianza totale sottraendo dalla
sommatoria dei quadrati dei dati
il fattore di correzione generale C:
I gradi di libertà della devianza totale si calcolano sottraendo una unità al numero totale delle osservazioni:
G.L. totali
=
Il rapporto delle
varianze F nell'esempio appena sviluppato è pari a 3,25; si
consulta la Tabella dei
valori critici per 4 G.L. tra gruppi (G.L. numeratore) e
per 90 G.L. entro gruppi (G.L. denominatore), vediamo che
mentre
, poiché il
valore F ottenuto supera quello per p = 0,05 ma non quello per p = 0,01
e se il livello di significatività prescelto era il 5% possiamo
affermare che esiste una differenza fra le medie dei cinque gruppi in esame.
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