شرکت آمار صنعت توس
شماره ثبت: ۲۶۸۹۹سال تأسیس: ۱۳۸۵۰۲۱-۷۷۶۵۹۲۳۵
دانشنامه تحلیل دادهراهنمای جامع آزمون‌های پایهبه‌روزرسانی ۱۴ شهریور ۱۴۰۵

آزمون‌های ناپارامتریک

آزمون کروسکال–والیس

مقایسه سه گروه مستقل یا بیشتر بر اساس رتبه‌ها؛ از آزمون کلی تا مقایسه‌های زوجی

بررسی می‌کند توزیع رتبه‌های پیامد در چند گروه مستقل یکسان است یا نه. این مقاله انتخاب روش، آماده‌سازی داده، مفروضه‌ها، منطق محاسبه، اندازه اثر، اجرای نرم‌افزاری و گزارش علمی را بدون پرش و با زبان روشن آموزش می‌دهد.

فصل اول

انتخاب درست آزمون

از سؤال پژوهش شروع می‌کنیم و پیش از هر محاسبه مطمئن می‌شویم این آزمون با داده و طراحی مطالعه سازگار است.

۰۱

آزمون کروسکال–والیس چیست؟

[1][2][3]

بررسی می‌کند توزیع رتبه‌های پیامد در چند گروه مستقل یکسان است یا نه.

در این راهنما، آزمون کروسکال–والیس ابتدا با زبان ساده و سپس با جزئیات فنی، مثال، اندازه اثر و شیوه گزارش بررسی می‌شود.

۰۲

سؤال پژوهش را چگونه بنویسیم؟

[1][2][3]

سؤال مناسب باید جامعه، متغیرها و نوع مقایسه یا رابطه را روشن کند.

  • نمونه درست: آیا شدت رضایت در چهار نوع قرارداد مستقل متفاوت است؟
  • نمونه نامناسب: کدام گروه‌ها متفاوت‌اند؟ آزمون کلی به‌تنهایی پاسخ نمی‌دهد و پس‌آزمون لازم است.
۰۳

مسیر کوتاه تصمیم‌گیری

[1][2][3]

پیش از انتخاب آزمون این چهار تصمیم را به‌ترتیب کنترل کنید.

  1. ۱هدف پژوهش را به مقایسه، رابطه یا سنجش پایایی تبدیل کنید.
  2. ۲ساختار متغیرها را مشخص کنید: یک عامل با حداقل سه گروه مستقل و یک پیامد حداقل ترتیبی.
  3. ۳مستقل یا وابسته بودن مشاهده‌ها را از طراحی مطالعه تشخیص دهید.
  4. ۴مفروضه‌ها و گزینه‌های جایگزین را پیش از دیدن مقدار p بررسی کنید.
۰۴

نوع متغیرها و واحد تحلیل

[1][2][3]

یک عامل با حداقل سه گروه مستقل و یک پیامد حداقل ترتیبی.

واحد تحلیل می‌تواند فرد، محصول، شرکت یا رخداد باشد. تعریف آن باید در روش پژوهش نوشته شود و با هر سطر فایل داده تطابق داشته باشد.

۰۵

چه زمانی این آزمون مناسب است؟

[1][2][3]
  • گروه‌ها مستقل‌اند.
  • پیامد رتبه‌ای یا کمی است.
  • ANOVA یک‌راهه مناسب نیست یا سؤال درباره رتبه‌هاست.
۰۶

چه زمانی آزمون دیگری لازم است؟

[1][2][3]
  • همان افراد در چند شرایط‌اند؛ فریدمن لازم است.
  • هدف برآورد تفاوت میانگین است و مفروضه پارامتریک قابل دفاع است.
  • فقط دو گروه دارید؛ من‌ویتنی ساده‌تر است.
فصل دوم

آماده‌سازی داده و مفروضه‌ها

فایل داده را به شکل قابل تحلیل می‌سازیم، خطاهای کدگذاری را می‌یابیم و مفروضه‌های آزمون را کنترل می‌کنیم.

۰۷

فایل Excel یا CSV چگونه باشد؟

[1][2][3]

هر سطر یک واحد تحلیل و هر ستون یک متغیر است. نام ستون‌ها کوتاه، یکتا و بدون سلول ادغام‌شده باشد.

  • group: گروه با سه سطح یا بیشتر
  • score: پیامد
۰۸

کدگذاری و فرهنگ داده

[1][2][3]

برای هر ستون، تعریف، مقیاس، کدهای مجاز و شیوه نمایش داده گمشده را ثبت کنید. جهت گویه‌ها یا ترتیب گروه‌ها باید پیش از تحلیل روشن باشد.

  • شناسه‌ها باید یکتا باشند.
  • املای طبقات را یکسان کنید.
  • کدهای ویژه مانند ۹۹ را از مقدار واقعی جدا نگه دارید.
۰۹

داده‌های گمشده

[1][2][3]

تعداد و درصد داده گمشده را برای متغیرهای اصلی گزارش کنید. حذف خودکار سطرها می‌تواند حجم نمونه و ترکیب گروه‌ها را تغییر دهد.

۱۰

مفروضه‌های اختصاصی

[1][2][3]

مفروضه‌ها ویژگی طراحی و داده‌اند و با یک آزمون جانبی به‌تنهایی تأیید نمی‌شوند.

  • استقلال مشاهده‌ها
  • حداقل مقیاس ترتیبی
  • نمونه‌گیری قابل دفاع
  • برای تفسیر میانه: شکل توزیع گروه‌ها مشابه باشد
۱۱

نقاط پرت، توزیع و نمودار تشخیصی

[1][2][3]

نمودار جعبه‌ای/ویولن، شکل توزیع و تعداد ties در هر گروه.

نمودار باید قبل از نتیجه آزمون دیده شود؛ یک مقدار پرت می‌تواند هم آماره و هم تفسیر علمی را تغییر دهد.

۱۲

حجم نمونه و توان

[1][2][3]

حجم نمونه را بر اساس اندازه اثر مورد انتظار، سطح خطا، توان و طراحی مطالعه تعیین کنید. معنی‌داری آزمون روی داده نهایی جای محاسبه توان پیشینی را نمی‌گیرد.

۱۳

کنترل نهایی پیش از محاسبه

[1][2][3]
  1. ۱تعداد سطرها و شناسه‌های تکراری را کنترل کنید.
  2. ۲توصیف متغیرها و گروه‌ها را ببینید.
  3. ۳داده گمشده و نقاط پرت را بررسی کنید.
  4. ۴مفروضه‌های مرتبط را ثبت کنید.
  5. ۵آزمون اصلی و تحلیل حساسیت را پیش از نتیجه مشخص کنید.
فصل سوم

محاسبه و تفسیر نتیجه

با یک مثال، فرض‌ها، آماره، مقدار p، اندازه اثر و محدودیت‌های استنباط را مرحله‌به‌مرحله می‌خوانیم.

۱۴

فرض صفر و فرض مقابل

[1][2][3]

فرض‌ها درباره جامعه آماری نوشته می‌شوند و باید پیش از مشاهده نتیجه روشن باشند.

H₀

توزیع پیامد در همه گروه‌ها یکسان است.

H₁

دست‌کم توزیع یک گروه متفاوت است.

۱۵

مثال آموزشی

[1][2][3]

رضایت ۱۲۰ کارمند در چهار نوع قرارداد با مقیاس یک تا پنج مقایسه می‌شود.

ابتدا آمار توصیفی، تعداد مشاهده معتبر و نمودار مناسب را تهیه کنید؛ سپس آزمون استنباطی را اجرا کنید.

۱۶

آماره آزمون چگونه ساخته می‌شود؟

[1][2][3]

H از مجموع رتبه‌های گروه‌ها ساخته و برای ties اصلاح می‌شود؛ در نمونه مناسب تقریباً از توزیع χ² پیروی می‌کند.

H = [12 ÷ N(N+1)] Σ(Rⱼ²÷nⱼ) − 3(N+1)
۱۷

درجه آزادی و توزیع مرجع

[1][2][3]

در تقریب χ²، درجه آزادی k−۱ است.

درجه آزادی باید همراه آماره گزارش شود، مگر روش انتخابی ذاتاً درجه آزادی کلاسیک نداشته باشد.

۱۸

مقدار p را درست تفسیر کنید

[1][2][3]

مقدار p احتمال مشاهده نتیجه‌ای دست‌کم به این شدت است، به شرط درست بودن فرض صفر و مفروضه‌های تحلیل.

  • p احتمال درست بودن فرض صفر نیست.
  • p شدت یا اهمیت عملی نتیجه نیست.
  • تصمیم علمی نباید فقط به عبور از مرز ۰٫۰۵ وابسته باشد.
۱۹

اندازه اثر

[1][2][3]

شاخص پیشنهادی برای این تحلیل: ε² یا η²_H همراه میانه و IQR گروه‌ها. اندازه اثر باید با زمینه تخصصی و فاصله اطمینان تفسیر شود.

ε² = (H − k + 1) ÷ (N − k)
۲۰

مقایسه تکمیلی و تحلیل حساسیت

[1][2][3]

پس از نتیجه کلی، Dunn یا مقایسه‌های من‌ویتنی با اصلاح Holm انجام شود.

تحلیل جایگزین یا حساسیت: Welch ANOVA یا ANOVA کلاسیک برای میانگین؛ مدل رتبه‌ای/کوانتایل برای کنترل متغیرها.

۲۱

مرز تفسیر و ادعای علّی

[1][2][3]

معنی‌داری آماری به‌تنهایی علت و معلول را ثابت نمی‌کند. طرح پژوهش، تقدم زمانی، انتخاب نمونه و متغیرهای مخدوش‌گر تعیین می‌کنند چه استنباطی مجاز است.

فصل چهارم

اجرا در نرم‌افزار و گزارش علمی

مسیر اجرا در ابزارهای رایج، کد بازتولیدپذیر و یک متن آماده برای گزارش نتیجه ارائه می‌شود.

۲۲

اجرای مرحله‌ای در Excel

[1][2][3]
  1. ۱همه مشاهدات را با هم رتبه‌بندی کنید.
  2. ۲مجموع رتبه و حجم هر گروه را محاسبه کنید.
  3. ۳H و اصلاح ties را محاسبه کنید.
  4. ۴برای پس‌آزمون و p مطمئن از نرم‌افزار آماری استفاده کنید.
۲۳

اجرای مرحله‌ای در SPSS

[1][2][3]
  1. ۱Analyze ← Nonparametric Tests ← Independent Samples
  2. ۲Fields و گروه را تعیین کنید.
  3. ۳Customize tests و Kruskal–Wallis را انتخاب کنید.
  4. ۴مقایسه‌های زوجی تعدیل‌شده و اندازه اثر را بررسی کنید.
۲۴

اجرای بازتولیدپذیر در R

[1][2][3]

نام ستون‌ها را با فایل خود تطبیق دهید و خروجی، نسخه R و تصمیم‌های پیش‌پردازش را ذخیره کنید.

fit <- kruskal.test(score ~ group, data = data)
fit
۲۵

اجرای بازتولیدپذیر در Python

[1][2][3]

پیش از اجرا، آرایه‌ها یا DataFrame را از نظر داده گمشده، نوع ستون و تعداد مشاهده کنترل کنید.

from scipy import stats
result = stats.kruskal(group1, group2, group3)
print(result)
۲۶

آزمون‌ها و مدل‌های جایگزین

[1][2][3]

Welch ANOVA یا ANOVA کلاسیک برای میانگین؛ مدل رتبه‌ای/کوانتایل برای کنترل متغیرها.

۲۷

متن آماده گزارش علمی

[1][2][3]

اعداد و عبارت‌های جای‌خالی را با خروجی واقعی جایگزین کنید و آمار توصیفی را کنار آزمون بیاورید.

توزیع رتبه رضایت میان چهار گروه متفاوت بود، H(3)=…، p=…، ε²=… . آزمون Dunn با اصلاح Holm نشان داد … .
۲۸

چک‌لیست پیش از انتشار

[1][2][3]
  • سؤال، جامعه و واحد تحلیل روشن است.
  • فایل داده و کدگذاری کنترل شده است.
  • مفروضه‌ها و محدودیت‌ها گزارش شده‌اند.
  • آماره، مقدار p و حجم نمونه درج شده‌اند.
  • اندازه اثر ε² یا η²_H همراه میانه و IQR گروه‌ها گزارش شده است.
  • فاصله اطمینان و آمار توصیفی آمده‌اند.
  • کد یا Syntax تحلیل نگهداری شده است.
  • نتیجه فراتر از طراحی مطالعه تفسیر نشده است.
پرسش‌های پرتکرار

پاسخ کوتاه به ابهام‌های رایج

آزمون کروسکال–والیس چه زمانی مناسب است؟

گروه‌ها مستقل‌اند. پیامد رتبه‌ای یا کمی است. ANOVA یک‌راهه مناسب نیست یا سؤال درباره رتبه‌هاست.

مهم‌ترین مفروضه‌های آزمون کروسکال–والیس چیست؟

استقلال مشاهده‌ها؛ حداقل مقیاس ترتیبی؛ نمونه‌گیری قابل دفاع؛ برای تفسیر میانه: شکل توزیع گروه‌ها مشابه باشد

آیا مقدار p شدت نتیجه را نشان می‌دهد؟

خیر. برای شدت نتیجه از ε² یا η²_H همراه میانه و IQR گروه‌ها و فاصله اطمینان استفاده کنید.

اگر مفروضه‌ها برقرار نباشند چه کنیم؟

Welch ANOVA یا ANOVA کلاسیک برای میانگین؛ مدل رتبه‌ای/کوانتایل برای کنترل متغیرها.

در گزارش علمی چه بنویسیم؟

آمار توصیفی، آماره آزمون، حجم نمونه، مقدار p، اندازه اثر، فاصله اطمینان و محدودیت‌های تحلیل را کنار هم گزارش کنید.

کتابنامه

منابع علمی و مستندات نرم‌افزار

ارجاع‌های داخل متن با شماره‌های زیر تطبیق دارند.

  1. ۱R Documentation — Kruskal-Wallis Rank Sum Test
  2. ۲SciPy — Kruskal-Wallis Test
  3. ۳American Statistical Association — Statement on p-Values
نظر خوانندگان

آیا این راهنما برای تحلیل شما مفید بود؟

بازخورد شما به دقیق‌تر شدن نسخه‌های بعدی این مقاله کمک می‌کند.