4.4 윤활유의 탈색에 쓰이는 활성백토는 천연 산성백토에 유산처리를 한 후 물로 씻고 건조한 후 분말형태로 만든다. 활성백토를 어떻게 만든는 것이 윤활유의 탈색력을 높이는가를 조사하기 위하여 정해진 18회의 실험조건에서 완전 랜덤하게 실험한 결과 다음 표와 같은 탈색력 자료를 얻었다.인자수준유산사용량(kg)수세횟수(회)건조시간(시간)A1=400 A2=500 A3=600B1=4 B2=5C1=10 C2=12 C3=14요인A1 A2 A3B1C1C2C395 102 8698 111 8699 111 89B2C1C2C390 99 8596 109 8197 112 94필요한 가정을 포함한 자료의 모형식을 써라.분산분석을 한 후 유의수준 10%에서도 유의하지 않은 교호작용이 있으면 이를 오차항에 폴링시켜 분산분석표를 다시 작성하라.필요한 인자나 교호작용이 선도표를 그려 탈색력을 높게 하는 최적조건을 결정하라.최적조건에서 탈색력 모평균의 95% 신뢰구간을 구하라.삼원배치법 모형식 yijk = u + ai + bj + ck + (ab)ij + (ac)ik + (bc)jk + eijk완전모형에서 수세횟수+건조시간과 수세횟수 + 유산사용량이 유의수준 10%로 유의하지 않은 교호작용이 있으므로 이를 오차항에 폴링시켜 분산분석표를 다시 작성해본 결과 유의확률이 작아진 것을 볼 수 있다.탈색력을 높게 하는 최적조건은 유산사용량이 400(kg) 이고, 수세횟수가 5회이면서 건조시간이 12시간일 때 최적조건 임을 확인할 수 있다.최적조건에서 탈색력 모평균의 95% 신뢰구간은 먼저, 유산사용량 400(kg) 일 때, ( 67.062 ,72.752 )이고, 수세횟수가 5회일 때 신뢰구간은 ( 67.748 , 73.474 )이다. 그리고 마지막으로 건조시간이 12시간일 때 신뢰구간은 ( 70.137 , 75.863 )이다.종속변수: 활성백토 완전 모형소스제 III 유형 제곱합자유도평균제곱F유의확률수정 모형1548.111(a)13119.08534.297.002절편168200.0001168200.00048441.600.000수세횟수10.889110.8893.136.151건조시간169.000284.50024.336.006유산사용량1267.0002633.500182.448.000수세횟수 * 건조시간18.77829.3892.704.181수세횟수 * 유산사용량5.44422.722.784.516건조시간 * 유산사용량77.000419.2505.544.063오차13.88943.472합계169762.00018수정 합계1562.00017종속변수: 활성백토 축소모형소스제 III 유형 제곱합자유도평균제곱F유의확률수정 모형1523.889(a)9169.32135.543.000절편168200.0001168200.00035307.289.000수세횟수10.889110.8892.286.169건조시간169.000284.50017.738.001유산사용량1267.0002633.500132.980.000건조시간 * 유산사용량77.000419.2504.041.044오차38.11184.764합계169762.00018수정 합계1562.00017선 도 표95% 신뢰구간 (유산사용량)a평균표준오차95% 신뢰구간하한값상한값169.8891.42367.02672.752268.0561.42365.19370.918359.9441.42357.08262.80795% 신뢰구간 (수세횟수)b평균표준오차95% 신뢰구간하한값상한값168.5561.42365.69371.418270.6111.42367.74873.474358.7221.42355.86061.58595% 신뢰구간 (건조시간)c평균표준오차95% 신뢰구간하한값상한값157.1111.42354.24859.974273.0001.42370.13775.863367.7781.42364.91570.6404.5 사이클로핵산에 압력을 가하여 산화시켜 사이클로핵사놀과 사이클로핵사논을 만드는 제조공정에서 수율(%)을 높이기 위하여 다음과 같이 선택된 54회의 실험조건에서 완전 램던하게 실험하여 표와 같은 결과를 얻었다.인자수준반응압력(atm)반응시간(시간)반응온도(℃)A1=8, A2=10, A3=12B1=1.5, B2=3, B3=4.5C1=120, C2=150, C3=170요인A1 A2 A3B1C1C2C373 65 60 58 49 5185 79 77 81 69 6675 72 70 77 59 68B2C1C2C371 70 61 64 48 4590 80 80 77 67 7586 82 76 72 63 74B3C1C2C347 49 54 52 51 6064 66 71 68 68 6155 49 62 65 59 56필요한 가정을 포함한 자료의 모형식을 써라.분산분석을 한 후 유의수준 10%에서도 유의하지 않은 교호작용이 있으면 이를 오차항에 폴링시켜 분산분석표를 다시 작성하라.필요한 인자와 교호작용의 선도표를 그려 수율을 높게하는 최적조건을 결정하고, 최적조건에서 탈색력 모평균의 95% 신뢰구간을 구하라.완전 모형소스제 III 유형 제곱합자유도평균제곱F유의확률수정 모형6015.222(a)18334.17922.462.000절편234960.0741234960.07415793.248.000a1008.2592504.13033.886.000c2361.03721180.51979.351.000b1453.5932726.79648.853.000a * c63.296415.8241.064.389a * b956.0744239.01916.066.000c * b172.963443.2412.907.035오차520.7043514.877합계241496.00054수정 합계6535.92653축소 모형소스제 III 유형 제곱합자유도평균제곱F유의확률수정 모형5951.926(a)14425.13828.391.000절편234960.0741234960.07415690.827.000a1008.2592504.13033.666.000c2361.03721180.51978.836.000b1453.5932726.79648.536.000a * b956.0744239.01915.962.000c * b172.963443.2412.888.035오차584.0003914.974합계241496.00054수정 합계6535.92653선 도 표95% 신뢰구간 ( 반응압력 ) 95% 신뢰구간 ( 반응시간 )a평균표준오차95% 신뢰구간하한값상한값169.889.91268.04471.734268.056.91266.21169.900359.944.91258.10061.789b평균표준오차95% 신뢰구간하한값상한값168.556.91266.71170.400270.611.91268.76672.456358.722.91256.87760.56795% 신뢰구간 ( 반응온도 )c평균표준오차95% 신뢰구간하한값상한값157.111.91255.26658.956273.000.91271.15574.845367.778.91265.93369.6234.7 다음 표는 1998년부터 2002년까지의 우리나라 학력별 성별 년도별 평균임금(원)을 조사한 통계청 자료이다. 분산분석을 한 후 결론을 도출하라.학력성별년도임금학력성별년도임금학력성별년도임금중졸이하남자199819*************2106**************************371733고졸여자199819*************2**************************25569대졸이상남자199819*************2159*************8241*************72여자199819***************************************52098초대졸남자199819**************************36*************31567707여자199819*************2*************3139*************47262고졸남자199819**************************571327*************3650여자199819*************2*************8*************87417분 산 분 석소스제 III 유형 제곱합자유도평균제곱F유의확률모형64678862733594.200(a)282309959383342.6535050.341.000a학력2414598224898.9*************66.3031759.705.000b성별1988904896179.*************6179.6034348.409.000c년도529674541813.*************453.413289.511.000a학력 * b성별10163275985.*************1.6677.407.005a학력 * c년도27091849130.*************94.1964.936.005b성별 * c년도22661394562.65045665348640.66212.386.000오차5488642003.*************3.646합계6*************.00040학 력a학력평균표준오차95% 신뢰구간하한값상한값1979514.6006763.038964779.206994249.99421103329.7006763.0381088594.3061118065.09431173572.3006763.0381158836.9061188307.69441629717.6006763.0381614982.2061644452.994성 별b성별평균표준오차95% 신뢰구간하한값상한값11444519.2504782.1901434099.7531454938.7472998547.8504782.190988128.3531008967.347년 도c년도평균표준오차95% 신뢰구간하한값상한값11067657.3757561.3061051182.7041084132.04621128388.1257561.3061111913.4541144862.79631228376.7507561.3061211902.0791244851.42141291794.5007561.3061275319.8291308269.17151391451.0007561.3061374976.3291407925.671
연습문제2.1 어떤 직물의 인장강도가 처리액의 농도를 달리하여 가공하면 달라지는가를 알고 싶어 총 20회의 실험을 완전확률화하여 시행하고 인장강도를 추정한 결과 다음의 자료를 얻었다.3.0%3.3%3.6%3.9%4.2%46.851.250.240.830.258.062.439.841.825.851.458.545.245.532.456.561.948.835.929.2(1) 모형에 대한 가정을 검토하라.(2) 분산분석을 실시하라.(3) 다중비교를 하여 인장강도를 높게 하는 최적조건을 결정하고, 최적조건에서 인장강도 모평균의 95% 신뢰구간을 구하라.(4) 비모수적방법으로 분석하고 (2)의 결과와 비교하라.=====:가 아니다.(적어도 한 쌍의 평균은 다르다.)유의수준=0.05이다.F값이 26.04이므로,=3.056이므로, 검정 통계량 F값이 26.04로 이것은 기각역인 3.056보다 크므로, 귀무가설를 기각한다. 따라서 처리액의 농도를 달리하면 직물의 인장강도가 달라지는걸 알 수 있다. 또 다른 방법으로 검증을 해보면, p-value 값이 0.0001로 유의수준 0.05 보다 작으므로 귀무가설이 기각 되므로,처리액의 농도를 달리하면 직물의 인장강도가 달라지는걸 알 수 있다.상자그림을 보더라도 처리액의 농도에 따른 인장강도의 다섯 가지 수준들 모두 같이 보이지 않는 다는걸 알 수 있다.인장강도를 높게 하는 최적조건의 농도는 3.3%이며, 95% 신뢰구간은 (53.795 ,63.205)이다.비모수적 방법과 비교하면, 유의확률이 두 가지 방법 모두 0.05보다 작은 것은 동일하지만, 유의치가 비모수적 방법이 더 크게 나온다는걸 확인할 수 있다. 그러므로 유의치가 크므로 신뢰구간이 더 커진다는 걸 알 수 있다.분산분석 The ANOVA ProcedureClass Level InformationClass Levels Valuesa 5 3.0 3.3 3.6 3.9 4.2Number of Observations Read 20Number of Observations Used 20Ths of Freedom 27Error Mean Square 51.40741Critical Value of t 2.05183Least Significant Difference 6.5791Comparisons significant at the 0.05 level are indicated by ***.Differencea Between 95% ConfidenceComparison Means Limits1 - 2 2.800 -3.779 9.3791 - 3 8.400 1.821 14.979 ***2 - 1 -2.800 -9.379 3.7792 - 3 5.600 -0.979 12.1793 - 1 -8.400 -14.979 -1.821 ***3 - 2 -5.600 -12.179 0.979 -------------------------------------------------------------------- a=1 --------------------------------------------------------------------정규성 검정검정 ----통계량---- -------p-값-------Shapiro-Wilk W 0.978641 Pr < W 0.9575Kolmogorov-Smirnov D 0.112691 Pr > D >0.1500Cramer-von Mises W-Sq 0.017926 Pr > W-Sq >0.2500Anderson-Darling A-Sq 0.135501 Pr > A-Sq >0.2500-------------------------------------------------------------------- a=2 --------------------------------------------------------------------정규성 검정검정 ----통계량---- -------p-값-------Shapiro-Wilk W 0.93951 Pr < W 0.5476Kolmogorov-Smirnov D 0.2 Pr > D >0.1500Cramer-가 나게 되어있다.의도한 대로 되지 않았다. 과목별로 평균의 차가 존재하며, 프랑스어의 성적이 가장 높았고, 그 다음으로 중국어, 독일어, 에스파냐어 , 일본어 , 러시아어 순으로 평균의 차가 존재함을 알 수 있다.그러므로 의도한 대로 성적 차이가 나지 않게 되지는 않았다. 러시아어와 일본어는 -1.100 의 차이를 보이고 있다는 것을 볼 수 있다.The ANOVA ProcedureClass Level InformationClass Levels Valuesa 6 c e g n p rNumber of Observations Read 60Number of Observations Used 60The ANOVA ProcedureDependent Variable: bSum ofSource DF Squares Mean Square F Value Pr > FModel 5 151.933333 30.386667 0.28 0.9242Error 54 5939.800000 109.996296Corrected Total 59 6091.733333R-Square Coeff Var Root MSE b Mean0.024941 52.61494 10.48791 19.93333Source DF Anova SS Mean Square F Value Pr > Fa 5 151.9333333 30.3866667 0.28 0.9242The ANOVA Proceduret Confidence Intervals for bAlpha 0.05Error Degrees of Freedom 54Error Mean Square 109.9963Critical Value of t 2.00488Half Width of Confidence Interval 6.6493295% Confidencea N Mean Limitsp 10 22.400 15.751 29.049c 10 21.000 14.351 27.649g 10 20.400 13.751 27.049e 10 19.700 13.051 26.349n 10 18.600 11.95110.104 8.704e - n 1.100 -8.304 10.504e - r 2.200 -7.204 11.604n - p -3.800 -13.204 5.604n - c -2.400 -11.804 7.004n - g -1.800 -11.204 7.604n - e -1.100 -10.504 8.304n - r 1.100 -8.304 10.504r - p -4.900 -14.304 4.504r - c -3.500 -12.904 5.904r - g -2.900 -12.304 6.504r - e -2.200 -11.604 7.204The ANOVA Proceduret Tests (LSD) for bComparisons significant at the 0.05 level are indicated by ***.Differencea Between 95% ConfidenceComparison Means Limitsr - n -1.100 -10.504 8.3042.6 사이프러스에서 발굴된 비잔틴시대에 주조된 동전의 은 함량(%)을 조사하여 주조시기 별로 표와 같이 정리하였다. 모형에 대한 가정을 검토하고, 동전의 은 함량이 주조시기 에 따라 유의차가 있다고 할 수 있는지를 밝혀라.1기2기기3기기4기기5.96.94.95.36.895.55.66.46.64.65.578.14.55.16.69.36.27.79.25.87.28.65.86.96.2====:가 아니다.(적어도 한 쌍의 평균은 다르다.)유의수준=0.05이다.F값이 26.27이므로,=3.03정도다. 검정통계량 F값이 26.27로 기각역인 3.03보다 크므로를 기각한다. 그러므로 은 함량이 다르다는걸 알 수 있다.P-value값이 0.0001 이 유의수준 0.05보다 작으므로 귀무가설이 기각되고 동전의 은 함량이 주조시기에 따라 유의차가 있다고 할 수 있다. 2기에 동전의 은 함량이 가장 높았고, 3기에 동전의 은 함량이 가장 낮았다는 것을 알 수 있다. 2기 다음으로 1기, 4기 3기 순으로 은의 함량이 낮은 것을 알 수 있다18.35152 3 15.4000 13.3776 17.4224The ANOVA Proceduret Tests (LSD) for bNOTE: This test controls the Type I comparisonwise error rate, not the experimentwise error rate.Alpha 0.05Error Degrees of Freedom 8Error Mean Square 2.3075Critical Value of t 2.30600Comparisons significant at the 0.05 level are indicated by ***.Differencea Between 95% ConfidenceComparison Means Limits3 - 1 0.900 -1.577 3.3773 - 2 2.100 -0.575 4.7751 - 3 -0.900 -3.377 1.5771 - 2 1.200 -1.475 3.8752 - 3 -2.100 -4.775 0.5752 - 1 -1.200 -3.875 1.475The NPAR1WAY ProcedureAnalysis of Variance for Variable bClassified by Variable aa N Mean-----------------------------------1 4 16.602 3 15.403 4 17.50Source DF Sum of Squares Mean Square F Value Pr > F-------------------------------------------------------------------Among 2 7.560 3.78000 1.6381 0.2533Within 8 18.460 2.30750Average scores were used for ties.The NPAR1WAY ProcedureWilcoxon Scores (Rank Sums) for Variable bClassified by Variable aSum of Expected Std Dev Mean37