Levene检验是方差齐性检验的一种,即检验各组样本方差是否相等的一种统计方法.它通常用于方差分析(ANOVA)前的一个步骤。Levene检验的零假设是各组的方差相等。
Levene检验的数学步骤如下:
1. 数据准备: 假设我们有个组,每个组有 个观测值。我们的目标是检验这 k 个组的方差是否相等。
2. 计算每组的中心化偏差: 对于每个组,计算观测值 与该组的均值的偏差:其中,是第组的样本均值:
3. 计算每组中心化偏差的绝对差和所有中心化偏差的总体均值:
对于每个组,计算中心化偏差的绝对差的均值:
所有中心化偏差的总体均值为:
4. 计算 Levene 统计量:
分析上述表达式,分子部分反映了不同组别均值与总体均值之间的差异程度,用以衡量各组样本之间的方差差异。分母部分反映了各组内观测值与各自组均值的偏差,用来衡量组内观测值的变异程度。因此,如果统计量较大,表示各组之间的中心化偏差较大,即不同组别的样本方差差异较大;如果较小,表示各组之间的中心化偏差较小,即不同组别的样本方差差异较小。
5. 计算 p 值:在计算了 Levene 统计量后,通过将其与 k−1 和 N−k 自由度的分布进行比较,计算出 Levene 检验的 p 值。
6. 判定:最后,根据 p 值与预先设定的显著性水平(通常为 0.05)进行比较。如果 p 值小于显著性水平,我们拒绝原假设,认为各组的方差不相等;如果 p 值大于显著性水平,我们接受原假设,认为各组的方差相等。