실험연구의 기본 원칙을 살펴보고 완전히 확률화된 설계에서 어떻게 사용되는지를 설명하고, 분산분석을 사용하여 완전확률화실험설계의 자료를 분석하는 방법을 알아본다.

이에 확장하여 다중비교를 이해한다.

실험설계의 소개와 분산분석

통계연구는 실험연구와 관측연구로 구분될 수 있다.

실험 연구는 하나 이상의 요인이 관심변수에 어떻게 영향을 주는지를 밝히기 위해 변수를 관리하여 조사하는 것이고

관측연구는 관심변수를 관리할 수 없다.

인과관계 분석은 관측 연구보다 실험연구에서 쉽게 분석할 수 있으며,

분산분석으로 실험연구나 관측연구로부터 추출되는 자료를 쉽게 분석할 수 있다.

분산분석은 3개 이상의 집단 간 평균의 차이를 검정하는 방법으로

집단을 구분하는 이산변수를 독립변수로 두고, 연속변수를 종속변수로 두면 회귀분석방법과 유사하다.

독립변수로 구분되는 각각의 집단에 속한 관측치들의 평균이 통계적으로 유의하게 차이가 있는지 분석한다.

분산분석의 가정은 다음과 같다.

  1. 각 모집단의 반응변수는 정규분포를 따른다
  2. 반응변수의 분산은 모든 모집단에서 동일하다
  3. 각 관측값들은 서로 독립적이어야 한다.