Enunciado

O artigo "Origin of Precambrian Iron Formations" (Econ. Geology, 1964, p. 1025-1057) relata os seguintes dados sobre o total de Fe de quatro tipos de formação de ferro (I carbonato, 2 silicato, 3 magnetita, 4 hematita).

Implemente uma análise do teste F de variância no nível de significância 0,01 e apresente o resumo dos resultados em uma tabela ANOVA

Passo 1

esta tabela resume tudo o que é necessário para realizar o teste F. Aqui está a explicação de como obter esses valores.

Passo 2

Observe primeiro que

I = 4 ,   c o l u n a s -   t r a t a m e n t o s   g e r a l m e n t e   e l e s   e s t ã o   e m   l i n h a s

E

J = 10 ,   l i n h a s   -   a m o s t r a s   d e   c a d a   t i p o

A tabela a seguir precisa ser preenchida com os valores correspondentes:

Os graus de liberdade são

I - 1 = 4 - 1 = 3 ;

I J - 1 = 4 10 - 1 36 ;

I J - 1 = 4 ∙ 10 - 1 = 39

x i =   ∑ j = 1 J x i j ;

x . . = ∑ i = 1 I ∑ j = 1 J x i j

Os quadrados médios são

M S T r = 1 I - 1 S S T r ;

M S E = 1 I J - 1 S S E

F é a razão dos dois quadrados médios

F = M S T r M S E

Calcule todos os valores um por um. Ao somar as colunas correspondentes (geralmente linhas), valores de x i são

x 1 = 20.5 + 28.1 + … + 31.3 = 260.8 ;

x 2 = 26.3 + 24 + … + 24.9 = 246.9 ;

x 3 = 29.5 + 34 + … + 35.6 = 299.5 ;

x 4 = 36.4 + 44.2 + … + 25.5 = 338.4 ;

Passo 3

Valores

x i - .   = 1 J x i

São dados por

x 1 - .   = 1 4 260.8 = 26.08

x 2 - .   = 1 4 246.9 = 24.69

x 3 - .   = 1 4 299.5 = 29.95

x 4 - .   = 1 4 338.4 = 33.84

A grande média x - . . é

x - . .   = 1 I ∙ J ∙ x . .   = 1 I ∙ J ∑ i = 1 I ∑ j = 1 J x i j = 1 4 ∙ 10 20.5 + 26.3 + … + 35.6 + 25.5

= 1145.6

E

x . .   =   ∑ j = 1 J = 20.5 + 26.3 + … + 35.6 + 25.5 = 1145.6

A soma total dos quadrados é

S S T =   ∑ i = 1 I ∑ j = 1 J ( x i j - x - . . ) ² =   ∑ i = 1 I ∑ j = 1 J x i j 2 - 1 I ∙ J x ² . .

= 20.5 2 + 26.3 2 + … + 35.6 2 + 25.5 2 - 1 4 ∙ 10 ∙ 1145.6 2

= 33882.24 - 32809.984

= 1072.256

A soma dos quadrados do tratamento é

A identidade fundamental diz:

S S T = S S T r + S S E

A soma dos quadrados do erro é

S S E = S S T - S S T r = 1072.256 - 509.122 = 563.134

Os quadrados médios podem ser calculados agora como

M S T r = 1 I - 1 S S T r = 1 3 509.122 = 169.7073 ;

M S E = 1 I J - 1 S S E = 1 4 10 - 1 563.134 = 15.6426

O valor estatístico F é

f = M S T r M S E = 169.7073 15.6426 = 10.849

A tabela ANOVA agora se torna

Quanto aos testes usuais, você pode tirar conclusões sobre as hipóteses observando o valor crítico de F ou um valor de P. Lembre-se que as hipóteses de interesse são

H 0   :   μ i = μ j ,   i ≠ j

versus hipótese alternativa

H a   :   p e l o   m e n o s   d o i s   d o s   µ   s ã o   d i f e r e n t e s

O valor P é a área à direita do valor f sob a curva F onde F tem distribuição de Fisher com graus de liberdade 3 e 36; portanto

P = P F > f = P F > 10.849 = 0   ,   e x a t o   : 0.000032

que foi calculado usando software (você pode estimá-lo usando a tabela no apêndice). Porque

P = 0 <   α

Rejeitamos a hipótese nula em determinado nível de significância. Não há diferença estatisticamente significativa nas médias verdadeiras entre os quatro tipos de formação de ferro.

Usando a tabela, você pode usar, por exemplo, valor F 0,1 , 3,36 para o qual a área sob a curva F à direita de F 0,1 , 3,4 é 0,1. O valor é

F 0.1,3 , 36 = 2.243 < 10.849 = f

o que indica rejeitar a hipótese nula.

Resposta

Rejeitar a hipótese nula em qualquer nível de significância razoável

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