Phân tích phương sai (ANOVA): Khái niệm, phân loại và thực hành

Phân tích phương sai hay phân tích ANOVA là một phương pháp thử nghiệm hữu ích và quan trọng. Nó được sử dụng nhiều trong nghiên cứu - phân tích định lượng đặc biệt là  trong các lĩnh vực nghiên cứu bao gồm sinh học, kinh tế và tâm lý học,.. Trong bài viết này, Luận Văn 2S sẽ cùng bạn tìm hiểu khái niệm phân tích ANOVA là gì? Các bước phân tích ANOVA một yếu tố và thực hành kiểm định ANOVA trong SPSS. 

Phân tích phương sai - ANOVA là gì?

Phân tích phương sai (Analysis of Variance) hay còn gọi là kiểm định ANOVA là một kỹ thuật thống kê tham số được sử dụng để so sánh các bộ dữ liệu. Nói một cách dễ hiểu, phân tích ANOVA có chức năng đánh giá sự khác biệt tiềm năng trong một biến phụ thuộc mức quy mô bằng một biến mức danh nghĩa có từ 2 loại trở lên. Các nhà phân tích sử dụng thử nghiệm ANOVA để xác định ảnh hưởng của các biến độc lập đối với biến phụ thuộc trong nghiên cứu hồi quy. Kỹ thuật kiểm định ANOVA này được phát triển bởi Ronald Fisher năm 1918.

Ví dụ về phân tích phương sai:

Một nhóm bệnh nhân tâm thần đang thử ba liệu pháp khác nhau: tư vấn, dùng thuốc và phản hồi sinh học. Bạn muốn xem liệu một liệu pháp tốt hơn những liệu pháp khác.

Hay:

Một nhà nghiên cứu quan tâm đến việc xác định liệu có sự khác biệt về sức mạnh đôi chân chân giữa những người chơi bóng bầu dục nghiệp dư, bán chuyên nghiệp và chuyên nghiệp hay không. Lực/cường độ đo được trên máy isokinetic là biến phụ thuộc. Kiểu thiết kế nghiên cứu được minh họa dưới dạng sơ đồ trong hình dưới đây:

Ví dụ về phân tích phương sai ANOVA

>>>Xem thêm: Kiểm định T-Test trong SPSS và tất cả những gì bạn cần biết

Hai loại phân tích ANOVA

Có nhiều hơn 2 loại phân tích phương sai, tuy nhiên trong khuôn khổ nội dung bài viết này, chúng ta sẽ chỉ tìm hiểu hai loại thông dụng nhất là phân tích phương sai một yếu tố và hai yếu tố.

1/ Phân tích phương sai một yếu tố (one-way ANOVA)

One-way ANOVA là một loại thử nghiệm thống kê so sánh phương sai trong nhóm có nghĩa là trong một mẫu trong khi chỉ xem xét một yếu tố hoặc một biến độc lập. Phương sai một yếu tố so sánh ba hoặc nhiều hơn ba nhóm phân loại để xác định xem có sự khác biệt giữa chúng hay không. Trong mỗi nhóm nên có ba hoặc nhiều quan sát và phương tiện của các mẫu được so sánh. 

Ví dụ như: 

Bạn có thể sử dụng phân tích phương sai một yếu tố để tìm hiểu liệu hiệu suất kiểm tra có khác nhau hay không dựa trên mức độ lo lắng giữa các học sinh (chia học sinh thành ba nhóm độc lập: học sinh thấp, trung bình và cao bị căng thẳng).

2/ Phân tích ANOVA hai yếu tố (two-way ANOVA)

ANOVA hai yếu tố là một phần mở rộng của phân tích phương sai một yếu tố. Với One Way, bạn có một biến độc lập ảnh hưởng đến biến phụ thuộc. Còn với two-way ANOVA, sẽ có 2 biến độc lập. 

Ví dụ: bạn có thể sử dụng phân tích ANOVA hai yếu tố để tìm hiểu liệu có sự tương tác giữa giới tính và trình độ học vấn đối với sự lo lắng kiểm tra giữa các sinh viên đại học. Trong đó giới tính (nam / nữ) và trình độ học vấn (đại học / sau đại học) là các biến độc lập của bạn, và kiểm tra lo lắng là biến phụ thuộc của bạn. 

Thực hành phân tích ANOVA trong SPSS

Các bước thực hiện kiểm định ANOVA trong SPSS

Ví dụ: Một người quản lý muốn nâng cao năng suất tại công ty của mình bằng cách tăng tốc độ mà nhân viên của anh ta có thể sử dụng một chương trình bảng tính cụ thể. Vì anh ta không có các kỹ năng nội bộ, anh ta thuê một công ty bên ngoài cung cấp đào tạo trong chương trình bảng tính này. Họ cung cấp 3 khóa học: beginner, intermediate và advanced. Người quản lý này không chắc chắn khóa học nào sẽ cần thiết cho loại công việc mà nhân viên của mình cần. Vì vậy anh ta gửi 10 nhân viên vào khóa học beginner, 10 ở intermediate và 10 cho khóa học advanced. Khi tất cả họ trở về từ khóa đào tạo, anh ta đưa ra cho họ một vấn đề cần giải quyết bằng cách sử dụng chương trình bảng tính và thời gian họ mất bao lâu để hoàn thành vấn đề. Sau đó, so sánh ba khóa học để xem liệu có bất kỳ sự khác biệt nào trong thời gian trung bình để hoàn thành vấn đề.

Để phân tích phương sai một yếu tố ANOVA trong SPSS, ta thực hiện theo các bước sau:

Bước 1: Nhấp vào Analyze > Compare Means > One-Way ANOVA… trên menu

Bước 2: Hộp thoại One-Way ANOVA được mở ra:

Chuyển biến phụ thuộc Time vào box Dependent List và biến độc lập Course vào box Factor bằng cách sử dụng các nút mũi tên tương ứng hoặc kéo thả các biến vào ô trống, như hình dưới đây:

Bước 3: Nhấn vào button Post hoc... , tick chọn Tukey

Bước 4: Nhấn vào button Continue

Bước 5: Nhấn vào button Options... , tick chọn Descriptive trong khu vực –Statistics–

Bước 6: Nhấn vào button Continue

Bước 7: Nhấn vào button OK

Cách phân tích kết quả

Sau khi thực hiện xong 7 bước trên, ta được kết quả xuất ra bao gồm 2 bảng: 

• Bảng mô tả (Descriptives Table)

Bảng mô tả cung cấp một số thống kê mô tả rất hữu ích, bao gồm giá trị trung bình, độ lệch chuẩn, độ tin cậy 95% cho biến phụ thuộc Time.

• Bảng ANOVA

Đây là bảng kết quả đầu ra của phân tích ANOVA. Từ kết quả này, chúng ta sẽ đánh giá được liệu có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa các nhóm hay không. Trong bảng ANOVA, ta thấy rằng giá trị hệ số Sig. = .021 < 0.05 => Có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê về thời gian trung bình để hoàn thành bảng tính giữa các khóa học khác nhau.  Tuy nhiên để biết nhóm nào khác với nhóm nào cần nhìn vào bảng tiếp theo.

• Bảng Multiple Comparisons 
  

Từ kết quả bảng ANOVA, ta đã biết được có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa các nhóm nói chung. Với bảng Multiple Comparisons này sẽ cho ta thấy rõ hơn về sự khác biệt này. Cụ thể, tại cột Sig. Ta sẽ xem xét giá trị nào bé hơn 0.05 Ta thấy có giá trị 0,046 đó là sig. khi so sánh sự hài lòng giữa hai nhóm beginner và intermediate; cũng như giá trị Sig. là 0,034 của hai nhóm beginner và advanced.

=> Có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê về thời gian để hoàn thành bảng tính giữa hai nhóm tham gia khóa học beginner và intermediate cũng như hai nhóm beginner và advanced. Đồng thời không có sự khác biệt giữa các nhóm tham gia khóa học intermediate and advanced.

Trên đây Luận Văn 2s đã giới thiệu đến bạn khái niệm phân tích phương sai ANOVA cũng như cách thực hành kiểm định ANOVA trong SPSS. Tuy nhiên, trên thực tế, khi tiến hành thực hiện phân tích phương sai đối với các đề tài phức tạp như luận văn tốt nghiệp, luận văn thạc sĩ, tiến sĩ bạn rất có thể gặp phải những “sự cố” với dữ liệu của mình. Hãy liên hệ với Dịch vụ Phân tích định lượng - Hỗ trợ SPSS của chúng tôi nhé!