Calcolo del rapporto F fra varianze conoscendo i dati grezzi

    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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