Ejemplo* 2 Muchos árboles tienen una asociación física con unos hongos llamados mycorrhizae. El árbol proporciona carbono al hongo y el hongo proporciona minerales al árbol. El micelio vegetativo de estos hongos se extiende lejos por el suelo, poniendo en contacto plantas diferentes, incluso de distintas especies. Un grupo de investigadores estudiaron si, mediante esta relación, distintos árboles compartían también el carbono. Para ello, eligieron parejas de árboles, uno de ellos un abedul americano situado al sol y el otro un abeto Douglas con diferentes situaciones (al sol, a la sombra o entre sol y sombra) Introdujeron C13 y C14 en los abedules y midieron la transferencia neta de carbono a los abetos. www.zoology.ubc.ca/.../ANOVA/ANOVA.html * Todos los ejemplos y sus resultados deben discutirse Sombra Sol y sombra Sol 15.1 4.7 8.9 19.8 12.2 0.1 13.0 15.3 5.0 16.6 8.0 9.5 20.1 7.0 1.4 medias 16.92 9.44 4.98 si 3.05 4.26 4.26 ni 5 5 5 Datos Tabla ANOVA Source of Variation SS df MS F light treatments 364.0 2 182.0 11.99 error 182.068 12 15.172 total 546.0 14 Ejemplo* 3 Una de las cuestiones abiertas en ecología y biología evolutiva es entender los factores que producen cambios evolutivos en una especie debidos al uso de nuevos recursos. Se llevó a cabo un estudio sobre pulgones del guisante para ver si la habilidad para utilizar un nuevo huésped (alfalfa) tenía relación con variaciones genéticas. Los investigadores midieron la longevidad de pulgones en alfalfa con 4 individuos en 5 diferentes clones, elegidos al azar en la población natural. www.zoology.ubc.ca/.../ANOVA/ANOVA.html * Todos los ejemplos y sus resultados deben discutirse Clone 1 2 3 4 5 mean 7.16 20.44 14.34 11.73 13.67 si 5.19 5.84 3.78 1.19 5.52 ni 4 4 4 4 4 H0: µ1 = µ2 = µ3 = µ4 = µ5 HA: At least one of the five families is different from the others. Source of Variation SS df MS F clone 368.55 4 92.139 4.3 p<0.025 error 321.76 15 21.45 total 690.31 19 F0.05,4,15= 3.06 Ejemplo* 4 ANOVA con SPSS Se encontraron 26 piezas de cerámica romana en 3 localidades diferentes del Reino Unido: Llanederyn (L), Island Thorns (I) y Ashley Rails (A). En cada pieza se midió el porcentaje de óxido de diferentes metales con una técnica de espectrometría de absorción atómica. En este ejemplo analizaremos si hay diferencias en el porcentaje de óxido de aluminio en las tres localidades. El diseño no es equilibrado. Source: Data and Story Library; from Tubb, A., Parker, A.J. and Nickless, G. (1980), The analysis of Romano-British pottery by atomic absorption spectrophotometry. Archaeometry, 22, 153-171. Education Queensland * Todos los ejemplos y sus resultados deben discutirse Análisis descriptivo Datos I 18,3 15,8 18 18 20,8 . . . . . . . . L 14,4 13,8 14,6 11,5 13,8 10,9 10,1 11,6 11,1 13,4 12,4 13,1 12,7 A 17,7 18,3 16,7 14,8 19,1 . . . . . . . . Descriptivos Aluminio N L I A Total 14 5 5 24 Media 12,5643 18,1800 17,3200 14,7250 Desviación típica 1,37707 1,77539 1,65892 2,99989 Error típico ,36804 ,79398 ,74189 ,61235 Intervalo de confianza para la media al 95% Límite superior Límite inferior 11,7692 13,3594 15,9756 20,3844 15,2602 19,3798 13,4583 15,9917 Mínimo 10,10 15,80 14,80 10,10 Máximo 14,60 20,80 19,10 20,80 Normalidad e igualdad de varianzas En L En A Prueba de homogeneidad de varianzas Aluminio Estadístico de Levene ,051 gl1 gl2 2 21 Sig. ,950 ANOVA ANOVA Aluminio Inter-grupos Intra-grupos Total Suma de cuadrados 158,717 48,268 206,985 gl 2 21 23 Media cuadrática 79,358 2,298 F 34,526 Sig. ,000 Comparaciones múltiples Variable dependiente: Aluminio Bonferroni (I) Localidad L I A (J) Localidad I A L A L I Diferencia de medias (I-J) Error típico -5,61571* ,78986 -4,75571* ,78986 5,61571* ,78986 ,86000 ,95885 4,75571* ,78986 -,86000 ,95885 Sig. ,000 ,000 ,000 1,000 ,000 1,000 Intervalo de confianza al 95% Límite Límite inferior superior -7,6704 -3,5610 -6,8104 -2,7010 3,5610 7,6704 -1,6343 3,3543 2,7010 6,8104 -3,3543 1,6343 *. La diferencia entre las medias es significativa al nivel .05. Aceptamos la diferencia, en óxido de aluminio, de la localidad L con A e I Ejemplo* 5 ANOVA con Excel Se seleccionaron, al azar, 50 nubes. De ellas, al azar, se sembraron 25 con Nitrato de Plata. Se midió a continuación la cantidad de lluvia caída de cada una (en pies por acre). El propósito del experimento era determinar si el sembrado de nitrato de plata incrementa la lluvia. Reference: Chambers, Cleveland, Kleiner, and Tukey. (1983). Graphical Methods for Data Analysis. Wadsworth International Group, Belmont, CA, 351. Original Source: Simpson, Alsen, and Eden. (1975). A Bayesian analysis of a multiplicative treatment effect in weather modification. Technometrics 17, 161-166. Education Queensland * Todos los ejemplos y sus resultados deben discutirse con nitrato 20 20 15 15 Frecuencia 10 5 5 Media Error típico Mediana Desviación estándar Varianza de la muestra Curtosis Coeficiente de asimetría Mínimo Máximo Suma Cuenta 171,13 56,42 47,30 282,12 79591,66 7,82 2,74 4,90 1202,60 4278,30 25 2 ay or ... y m 98 ,0 4 ,4 21 50 16 02 ,8 28 11 7 55 7, 96 3, 06 y m ay or ... 72 3, 52 48 3, 98 24 4, 44 sin nitrato 6 0 0 4, 9 10 5, Frecuencia sin nitrato con nitrato 459,50 131,58 242,50 657,92 432861,91 5,74 2,39 7,70 2745,60 11487,50 25 ¿son aceptables la normalidad y la igualdad de varianzas? Tomando logaritmos de los datos con nitrato Log (con nitrato) 2,294 0,125 2,385 0,624 0,389 0,027 -0,297 0,886 3,439 57,361 25 2 2, 41 77 78 65 2, 92 82 07 95 8 y m ay or ... 34 93 4 3 1, 90 7 92 00 3 1, 39 6 0, 88 6 49 07 2 18 11 04 1, 64 61 66 12 2, 8 12 41 51 15 2, 2 60 21 36 17 6 y m ay or ... 1, 16 8 0, 69 01 Media Error típico Mediana Desviación estándar Varianza de la muestra Curtosis Coeficiente de asimetría Mínimo Máximo Suma Cuenta Log (sin nitrato) 1,802 0,126 1,675 0,632 0,399 -0,433 0,230 0,690 3,080 45,058 25 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 5 Frecuencia 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 96 08 Frecuencia sin nitrato Ahora parece más aceptable... ANÁLISIS DE VARIANZA fuente de variación Suma de cuadrados Entre grupos 3,02698093 Dentro de los grupos 18,93203057 Total 21,9590115 g.l. Promedio de los cuadrados F p-valor 1 3,02698093 7,674564 0,007942 48 0,394417304 49 Prueba t para dos muestras suponiendo varianzas iguales Media Varianza Observaciones Varianza agrupada Grados de libertad Estadístico t P(T<=t) una cola P(T<=t) dos colas Log (sin nitrato) Log (con nitrato) 1,8023 2,2944 0,3995 0,3894 25 25 0,394417 48 -2,770300 0,003971 0,007942 ANOVA con I = 2 es matemáticamente equivalente al contraste de la t de Student para la igualdad de medias con varianzas iguales Ejemplo* 6 ANOVA con SPSS 100 pacientes con un mismo nivel de depresión diagnosticada se sometieron a un tratamiento con un nuevo fármaco. Se clasificaron, al azar en 5 grupos de 20 pacientes a los que se les administró diferentes dosis del fármaco (0, 10, 20, 30 y 40 mgr.) Al cabo de 2 meses de tratamiento se evaluó la situación de la enfermedad. * Todos los ejemplos y sus resultados deben discutirse Descriptivos valoración tras 2 meses N 0 10 20 30 40 Total 20 20 20 20 20 100 Media 100,80 85,05 81,10 92,50 101,75 92,24 Desviación típica 8,817 11,009 6,601 7,244 10,657 12,125 Error típico 1,972 2,462 1,476 1,620 2,383 1,212 Intervalo de confianza para la media al 95% Límite superior Límite inferior 96,67 104,93 79,90 90,20 78,01 84,19 89,11 95,89 96,76 106,74 89,83 94,65 Mínimo 79 65 64 80 82 64 Prueba de homogeneidad de varianzas valoración tras 2 meses Estadístico de Levene 2,042 gl1 gl2 4 95 Sig. ,095 ANOVA valoración tras 2 meses Inter-grupos Intra-grupos Total Suma de cuadrados 6791,540 7762,700 14554,240 gl 4 95 99 Media cuadrática 1697,885 81,713 F 20,779 Sig. ,000 Máximo 114 100 96 108 123 123 Comparaciones múltiples Variable dependiente: valoración tras 2 meses Bonferroni (I) Dosis 0 10 20 30 40 t de Dunnett (bilateral) a 10 20 30 40 (J) Dosis 10 20 30 40 0 20 30 40 0 10 30 40 0 10 20 40 0 10 20 30 0 0 0 0 Diferencia de medias (I-J) 15,750* 19,700* 8,300* -,950 -15,750* 3,950 -7,450 -16,700* -19,700* -3,950 -11,400* -20,650* -8,300* 7,450 11,400* -9,250* ,950 16,700* 20,650* 9,250* -15,750* -19,700* -8,300* ,950 Error típico 2,859 2,859 2,859 2,859 2,859 2,859 2,859 2,859 2,859 2,859 2,859 2,859 2,859 2,859 2,859 2,859 2,859 2,859 2,859 2,859 2,859 2,859 2,859 2,859 Sig. ,000 ,000 ,046 1,000 ,000 1,000 ,106 ,000 ,000 1,000 ,001 ,000 ,046 ,106 ,001 ,017 1,000 ,000 ,000 ,017 ,000 ,000 ,016 ,992 Intervalo de confianza al 95% Límite superior Límite inferior 7,53 23,97 11,48 27,92 ,08 16,52 -9,17 7,27 -23,97 -7,53 -4,27 12,17 -15,67 ,77 -24,92 -8,48 -27,92 -11,48 -12,17 4,27 -19,62 -3,18 -28,87 -12,43 -16,52 -,08 -,77 15,67 3,18 19,62 -17,47 -1,03 -7,27 9,17 8,48 24,92 12,43 28,87 1,03 17,47 -22,85 -8,65 -26,80 -12,60 -15,40 -1,20 -6,15 8,05 *. La diferencia entre las medias es significativa al nivel .05. a. Las pruebas t de Dunnett tratan un grupo como control y lo comparan con todos los demás grupos.