Minitab两因素方差分析
方差分析minitab操作流程
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Minitab各功能操作说明
统计 > 质量工具 > 量具研究 > 量具 R&R 研究（嵌套）（破坏性试验）数据的要求：对数据进行排列，以使每一行都包含部件名或部件号、操作员以及实测测量值。
部件和操作员可以是文本或数字。
部件嵌套在操作员中，因为每名操作员都测量唯一的部件。
要设置并随机排列工作表，请参阅创建量具 R&R 研究工作表。
注如果您使用破坏性试验，则必须能够假定一批中所有部件的相同程度足够高，以致于可以把它们当作是同一部件。
在下面的示例中，Daryl 的部件号 1 是与 Beth 的部件号 1 完全不同的部件。
部件号操作员测量值部件号操作员测量值1 Daryl 1.48 1 Daryl 1.481 Daryl 1.43 1 Daryl 1.432 Daryl 1.83 2 Daryl 1.832 Daryl 1.83 2 Daryl 1.833 Daryl 1.53 3 Daryl 1.533 Daryl 1.52 3 Daryl 1.524 Beth 1.38 1 Beth 1.384 Beth 1.78 1 Beth 1.785 Beth 1.33 2 Beth 1.33... ... ... ... ... ...量具R&R 研究需要平衡设计（每个单元格的观测值个数相同）和仿行。
您可以使用[7]中介绍的方法估计任何缺失的观测值。
缺失数据：量具 R&R 研究需要平衡设计（每个单元格的观测值个数相同）和仿行来计算方差分量。
如果出现缺失数据，则可能需要对缺失观测值进行估计。
有关估计的方法，请参见[7]。
估计了缺失观测值后，便可将数据作为平衡设计进行分析。
指定量具公差及量具变异：研究变异：输入要在会话窗口输出的研究变异列中使用的倍数。
默认倍数是 6，这是捕获过程测量的 99.73% 所需的标准差个数。
过程公差：输入已知公差极差（规格上限 - 规格下限）、规格下限或规格上限。
minitab数据分析参考
minitab数据分析参考目录minitab数据分析参考 (1)引言 (2)背景介绍 (2)目的和意义 (2)Minitab软件简介 (3)Minitab软件概述 (3)Minitab软件的功能和特点 (4)数据分析基础 (5)数据收集和整理 (5)数据可视化 (6)数据摘要和描述统计 (7)常用的数据分析方法 (8)假设检验 (8)方差分析 (9)回归分析 (10)相关分析 (11)时间序列分析 (12)Minitab在数据分析中的应用 (13)数据导入和处理 (13)数据可视化分析 (14)假设检验的实施 (15)回归分析的实施 (16)其他常用分析方法的实施 (17)案例分析 (18)案例一：销售数据分析 (18)案例二：质量控制分析 (19)案例三：市场调研分析 (20)总结与展望 (21)主要内容总结 (21)存在的问题和不足 (22)未来发展方向 (23)引言背景介绍随着信息时代的到来，数据分析已经成为了各行各业中不可或缺的一部分。
在企业管理、市场营销、医学研究等领域，数据分析的应用越来越广泛。
而在数据分析的过程中，使用合适的工具和软件是至关重要的。
Minitab作为一款专业的统计分析软件，被广泛应用于各个领域的数据分析中。
Minitab软件由美国Minitab公司开发，是一款功能强大且易于使用的统计分析软件。
它提供了丰富的统计分析工具和图表，可以帮助用户对数据进行可视化分析、假设检验、回归分析、质量控制等多种统计分析操作。
Minitab软件的优势在于其简单直观的用户界面和强大的分析功能，使得用户可以轻松地进行数据分析，从而更好地理解数据背后的规律和趋势。
在过去的几十年里，Minitab软件已经成为了许多企业和学术机构中的首选工具。
无论是进行产品质量控制、市场调研、医学研究还是工程优化，Minitab都能够提供全面的数据分析解决方案。
其强大的统计分析功能和灵活的数据处理能力，使得用户能够更加高效地进行数据分析，从而为决策提供科学依据。
Minitab两因素方差分析
v b 2 ij
f e (v 1)(b 1) MSe S e / f e
f T vb 1
Minitab
例 化学制剂对布料有侵蚀作用，会降低布料的抗拉强 度．某工程师研究出一种能抗化学制剂的新型布料，为考察其 抗侵蚀作用，特选定 4 种化学制剂和 5 匹布．考虑到布匹间的 差异，特在每匹布的中部切取４段布料组成一个区组，用随机 化完全区组设计安排试验．试验数据如下： 表 区组 处理 1 2 3 4 Bj Bj 1 3 3 5 5 16 4 试验数据（原始数据-70） 2 -1 -2 2 2 1 0.25 3 3 4 4 7 18 4.5 4 1 2 3 5 11 2.75 5 -3 -1 -2 2 -4 -1
据仍然可按单因子方差分析处理，所得方差分析表如下： 表 来源 处理 误差 总和 把区组从设计中剔除后的不正确分析 平方和 37.8 102.0 139.8 自由度 3 16 19 均方和 12.6 6.38 F比 1.97
对给定 =0.05，4 种处理间没有显著差异． 这一错误结论是没有重视区组作用而导致的． 所以在试验中，凡是试验单元间有较大差异时，应运用 区组概念去减少数据中的误差．
A2 A4 A1 A3
A4 A1 A2 A3
A2 A3 A4 A1
A3 A2 A1 A4
特点：每个处理（一种杀虫剂）在每个区组内仅出现一次；每 个区组内各种处理也仅出现一次，且其次序是随机的．
Minitab
例：金属的硬度是用硬度计测定的，硬度计上的杆尖是关键 部件． 如今要比较四种不同质料的杆尖的差异， 如何安排试验？ •若每种杆尖要取 4 个硬度值， 按随机化设计需要有 16 块同 类金属．这时存在一个潜在问题，金属试件间在硬度上稍有不 同，就会对比较杆尖产生影响．而不同炉钢在硬度上总是有差 异的． •只取 4 块金属试件，在每块试件上每个杆尖各测一次（见 图） ，而测试点可以随机选择．这时一块试件就是一个区组，４ 个杆尖就是４个处理．这样就完成一个随机化完全区组设计． 区组 1 ① ④ ② ③ 区组 2 ② ① ③ ④ 区组 3 ③ ② ④ ① 区组 4 ④ ③ ① ②
2024年Minitab培训教程详解-(带目录)
Minitab培训教程详解-(带目录)Minitab培训教程详解一、引言Minitab是一款广泛应用于质量管理、数据分析、过程改进等领域的统计软件。
它凭借其强大的数据处理能力、简便的操作界面和丰富的图表功能，受到了众多专业人士的青睐。
为了让用户更好地掌握Minitab的使用技巧，本文将详细介绍Minitab的基本操作、常用功能及实际应用案例，帮助读者快速提升数据分析能力。
二、Minitab基本操作1.安装与启动（1）从官网Minitab安装包。
（2）按照提示完成安装过程。
（3）启动Minitab，输入序列号激活软件。
2.界面介绍（1）菜单栏：包含文件、编辑、视图、帮助等菜单。
（2）工具栏：提供常用功能的快捷按钮。
（3）项目管理器：用于创建、管理和保存项目。
（4）工作表：用于输入、编辑和查看数据。
（5）图表：用于展示数据分析结果。
3.数据输入与编辑（1）手动输入数据：在工作表中直接输入数据。
（2）导入外部数据：支持Excel、CSV、TXT等格式。
（3）数据编辑：包括复制、粘贴、删除、插入等操作。
（4）数据筛选：根据条件筛选数据。
三、Minitab常用功能1.描述性统计（1）基本统计量：包括均值、中位数、标准差等。
（2）频数分析：统计各数据出现的次数。
（3）图表展示：包括直方图、箱线图等。
2.假设检验（1）单样本t检验：检验样本均值是否等于总体均值。
（2）两独立样本t检验：检验两个样本均值是否存在显著差异。
（3）配对样本t检验：检验两个相关样本均值是否存在显著差异。
3.方差分析（1）单因素方差分析：检验多个样本均值是否存在显著差异。
（2）双因素方差分析：检验两个因素对样本均值的影响。
4.相关分析与回归分析（1）相关分析：研究两个变量之间的关系。
（2）线性回归：建立一个或多个自变量与因变量之间的线性关系模型。
（3）多元回归：建立一个或多个自变量与多个因变量之间的线性关系模型。
5.质量管理工具（1）控制图：监控过程稳定性，发现异常因素。
变异源分析：双因子嵌套型方差分量计算(分析影响螺栓强度的因素)Minitab实现6σ分析
螺栓4 点1 点2 点3 31 33 34 30 32 33 31 29 28 30 过大的影响因素
这一行中，材料 相似，但不一样，
看看一个分析的例子
在Minitab工作表上，整理好数据如下
Minitab选项表中，选择：统计> 方差分析 > 完全嵌套方差分析
螺栓1 点1 点2 点3 批次1 30 27 27 批次2 31 26 26 批次3 28 33 26 批次4 27 34 27
螺栓2 点1 点2 点3 30 31 32 29 33 31 25 28 28 26 29 28
螺栓3 点1 点2 点3 28 30 29 27 29 26 28 24 30 29 25 31
这里机器因子的两个水 平都和人因子的三个水 平都进行了组合，机器 和人就是交叉的
当一个因子的各个水平彼此类似但并不相同，并且每个都与另 一个因子的不同水平组合发生时，这两个因子就是嵌套的
这里机器因子的两个水 平都有人因子的三个不 同水平，人的水平被机 器所影响
了解一下交叉和嵌套的概念
为了研究螺栓硬度值波动过大问题
这里开始用minitab进行分析
在弹出的选项中，按如下方式进行选择
响应：测试值
因子：螺栓批
次、螺栓编号
螺栓批次： 1
2
3
4
螺栓编号： 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
因子的顺序从树 状的上到下填写
分析点位：1 2 3
对获得的分析结果进行解释
就谈到这，欢迎大家交流！
变异源分析 双因子嵌套型方差分量计算
例子：分析是哪些因素影响了螺栓的强度
大家好！今天我们谈谈：如何利用Minitab进行双因子嵌套型方差分量计算
minitab实验之试验设计
Minitab实验之试验设计引言试验设计是一种科学的方法，用于确定和优化产品、过程或系统参数。
它的目标是通过合理设计和分析试验，获得可靠的数据来支持决策和改进。
Minitab是一种常用的统计软件，广泛用于试验设计和数据分析。
本文将介绍Minitab实验设计的基本概念和应用。
试验设计的基本原理试验设计基于统计学原理和方法，旨在最大化试验效率并减少误差。
在试验设计中，研究者需要确定试验的目标和因素，然后制定一个合适的实验方案。
试验方案包括决定试验因素的水平和顺序，确定样本量和样本选择的方法。
常用的试验设计方法包括完全随机设计、随机区组设计和因子试验设计。
完全随机设计是最简单的试验设计方法，它随机将试验单位分配到不同的处理组中，以减少处理间的差异。
随机区组设计包括一个额外的随机因素，用于消除处理与处理区组之间的潜在差异。
因子试验设计是用于确定主要因素和交互作用效应的复杂实验设计方法。
Minitab的基本功能Minitab是一种功能强大的统计软件，提供了各种试验设计和数据分析功能。
Minitab可以用于设计随机化试验、组织试验数据、进行数据可视化和数据分析以及进行参数估计和假设检验。
Minitab具有直观的用户界面，以及易于使用的命令语言。
用户可以根据实际需求选择使用菜单和图形界面或直接输入命令进行操作。
Minitab还提供了丰富的图表和图像功能，用于展示数据和结果。
Minitab中的试验设计方法在Minitab中，可以使用多种方法进行试验设计。
以下是其中一些常用的试验设计方法：1. 单因素试验设计单因素试验设计用于研究一个因素对结果变量的影响。
在Minitab 中，可以使用单因素方差分析方法进行试验设计和分析。
Minitab可以计算各个水平的均值、方差和显著性差异，并生成相应的分析报告。
2. 多因素试验设计多因素试验设计用于研究多个因素对结果变量的影响以及它们之间的交互作用。
在Minitab中，可以使用多元方差分析（ANOVA）方法进行试验设计和分析。
Minitab两因素方差分析
Minitab
4
区组设计的例子
Minitab
例 有４种杀虫剂 A1, A2 , A3 , A4 ，它们被称为４种处理．
为了比较４种杀虫剂对棉田中害虫的杀虫效果高低，特选了 20 块田，每块 1 亩．如何安排试验呢？
•随机化设计：将 20 块田随机的均分为４组，分别实施４种 处理．其数据分析用单因子方差分析．
评论：20 块棉田试验单元间总有差异，如害虫多少，植物长 势，土地肥沃程度等．这些差别对杀虫效果会带来影响，从而对 比较产生干扰．
假如此种差异很微小，实施随机化设计是妥当的． 假如此种差异不可忽略，就要采取随机化区组设计．
5
•随机化区组设计：分二步进行．
Minitab
第一步， 将 20 块棉田按差异大小排序，将害虫最多的４
块棉田分为第１个区组，将害虫最少的４块棉田分为第５个区
组，其它按序入组．
第二步，在１个区组内随机的实施一种杀虫剂．
Minitab
在随机化完全区组设计中一般假定有 v 个处理和 b 个区组，
共需进行 n= v×b 次试验，记 yij 表示第 i 个处理在第 j 个区组内
进行试验所得到的观察值．
区组
处理
1
1
y11
2
y 21
2…
y12
…
y 22
…
b (处理)和 均值
y1b
T1
T1
y2b
T2
T2
v
y v1
yv2
…
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• 与单元（配对因素）对应的总体标准差的 点估计值是指该单元中观测值的样本标准 差。一个单元至少要有两个观测值来计算 样本标准差。如果没有，那么该单元的点 估计值在输出中为空白。
• 标准差的置信区间以卡方分布为基础。此 分布为非对称，因此，置信区间也是非对 称的。
示例
• 95% 标准差 Bonferroni 置信区间 • 方法 • 类型 经验 N 下限 标准差 上限 • 1 0 4 2.80384 5.88784 40.4990 • 1 1 4 1.84435 3.87298 26.6400 • 2 0 4 2.26721 4.76095 32.7478 • 2 1 4 1.98261 4.16333 28.6371 • 3 0 4 2.88359 6.05530 41.6509 • 3 1 4 2.42820 5.09902 35.0732
双因子方差分析过程不支持多重比较。
注：如果数据平衡，且您需要检查涉及随机因子 的交互作用，那么可以使用统计 > 方差分析 > 平 衡方差分析。如果需要使用多重比较对平均值进 行比较，或者如果数据不平衡，那么可以使用统 计 > 方差分析 > 一般线性模型。
注解2：关于平均值分析
• 平均值分析的英文缩写 ANOM 是看上去像方差分 析的英文缩写 ANOVA，平均值分析可检验总体 平均值的相等性。
• 当数据来自正态分布时使用 Bartlett 检验。对于 偏离正态性的情况，Bartlett 检验的功能并不强大。
• 当数据来自连续但不一定正态的分布时，请使用 Levene 检验。
注解5：主效应图
• 将主效应图与方差分析一起关联使用。当 平均响应值跨因子水平而更改时，主效应 随即出现。使用此图
• 中心线（绿色）－ 总体平均值。 • 决策的上限和下限（红色）－ 用来检验此假设。
Minitab 查找位于决策限之外的样本平均值，并用 红色符号对其进行标记。
• 如果样本平均值超出决策限，那么可以否 定“平均值等于总体平均值”这一假设。
• 如果样本平均值未超出决策限，那么不能 否定“平均值等于总体平均值”这一假设。
示例注解：
• 标准差的 Bonferroni 置信区间显示以下内容：
• 公路类型：第一个因子。
• 经验：第二个因子。
• N：单元中的观测值数。例如，在六个因子水平 组合的每一单元中有四个观测值。
• 下限和上限：为每个 sigma给定的 95.0% 置信区 间时的下端点值和上端点值。每个区间提供对应 单元的总体标准差的一个估计值。例如，区间 (2.80384, 40.4990) 为公路类型 = 1 和经验 = 0 估计总体标准差。根据此区间， sigma介于 2.80384 与 40.4990 之间。
8
6 4
2 1
2 Strength
7.145 6.222 5.300
3
平均值
• 图例分析
• 使用平均值分析的主效应图可检验“每个因子的 水平平均值等于指定 a 水平时的总体平均值”这 一假设。Minitab 为双因子设计中的每个因子显示 一个主效应图。主效应图显示：
• 标绘点 － 每个因子水平中的样本平均值。
• Minitab 显示的图形类似于控制图，该图显示因子 的每个水平的平均值如何与总体平均值（也称为 总均值）进行比较。Minitab 对与总体平均值显著 不同的平均值进行标记。因此，平均值分析可以 说明水平平均值何时不同以及差异是什么。
• 通过方差分析，如果可以假定响应大致按正态分 布，那么可以使用平均值分析。另外，当响应由 比率（二项数据）和计数（Poisson 数据）组成 时，可以使用特殊的平均值分析版本。使用二项 数据时，样本数量 (n) 必须为常数。
均值分析图示例
效应
2
0
-2 Strength 1
Minutes 10
Density 的双因子正态平均值分析
Alpha = 0.05交互效应 Nhomakorabea2
3
1
2
3
1
2
15
18
1.578 0 -1.578 3
7
6
5 10
Minutes 的主效应
7.145
6.222
15 Minutes
5.300 18
平均值
Strength 的主效应
注解4：minitab方差齐性检验
• Minitab 显示了用于判断方差是否相等的两种检验 的结果：Bartlett 检验和 Levene 检验。在两种检 验中，原假设 (Ho) 是考虑的总体方差（或等效的 总体标准差）相等，备择假设 (H1) 指并非所有的 方差都相等。
• 检验的选项取决于分布属性：
• Minitab 通过绘制每个因子水平的平均响应值创建 主效应图。以线连接每个因子水平的各个点。
• 检查每个因子的水平平均值
• 比较多个因子的水平平均值
• 具有多个因子时，主效应图将是最佳选择。可以 将水平平均值中的更改进行比较，以查看哪些因 子对响应（反应变量）的效应最大。某一因子的 不同水平对响应具有不同效应时，便会出现主效 应。对于有两个水平的因子，可能会发现一个水 平会提高平均值，而另一个水平则不然。这种差 异就是主效应。
注解3：等方差检验
• Bonferroni 置信区间
• Bonferroni 置信区间使用全族误差率。假设 该过程的全族置信水平为 95%。全族误差 率等于 1 - 置信水平 = 1 - 0.95 = 0.05。
• Bonferroni 法通过将全族误差率分割在各个 区间之中。假设有六个区间。将每个区间 的单个误差给定为 0.05 / 6 = 0.00833，计 算单个置信水平 1 - 0.0083 = 0.9917。由 于置信水平较大 (0.9917)，因此单个区间 通常相当宽。这种方法使得一个或多个置 信区间不能覆盖其相关总体标准差的概率 最多为 0.05。
注解1：关于平衡两因素和平衡设计方差分析的区别
使用双因子方差分析 (ANOVA) 过程可在存在两 个固定因子时检验总体平均值的相等性。此过程 要求因子水平每一组合的观测值数必须相同（平 衡）。
仅当需要拟合可加性模型（Fit additive model） （无交互作用项的模型）时，其中一个或这两个 因子才可以为随机值。