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統計計算の自由度は、計算に関係する値の数が変化する自由があることを表します。適切に計算された自由度は、カイ2乗検定、F検定、およびt検定の統計的妥当性を保証するのに役立ちます。自由度は一種のチェックとバランスの尺度として考えることができます。推定する各情報には、1自由度の「コスト」が関連付けられています。
自由度の意味
統計は、研究者の実際の観察と研究者が確立したいパラメーターとの関係の強さを定義および測定するように設計されています。自由度は、サンプルサイズまたは観測値、および推定されるパラメーターに依存します。自由度は、観測の数からパラメーターの数を引いたものに等しいため、より大きなサンプルサイズで自由度が得られます。逆もまた当てはまります。推定するパラメーターの数を増やすと、自由度が失われます。
複数の観測値を持つ単一のパラメーター
不足している情報を1つ埋めようとする場合、または単一のパラメーターを推定する場合、サンプルに3つの観測値がある場合、自由度はサンプルサイズに等しいことがわかります：3-推定するパラメーターの数-1-あなたに2つの自由度を与えます。たとえば、足の親指の長さの測定に3つの観測値があり、それらすべてが合計15であり、最初の観測値と2番目の観測値がそれぞれ4と6であることがわかっている場合、3番目の測定値は5でなければならないことがわかりますこの3番目の測定値は変更する自由がありませんが、最初の2つの測定値は変更できます。したがって、この測定には2つの自由度があります。
単一パラメーター、2つのグループからの複数の観測
男性から3人、女性から3人など、2つのグループから複数の足の親指の測定値がある場合、足の親指の長さの自由度の計算は少し異なります。これは、t検定が使用される可能性のある状況のタイプです-これらのグループの平均的な足の親指の長さに違いがあるかどうかを知りたい場合。自由度を計算するには、男性と女性からの観測の合計数を追加します。この例では、6つの観測値があり、そこからパラメーターの数を減算します。ここでは2つの異なるグループの手段で作業しているため、2つのパラメーターがあります。したがって、自由度は6マイナス2、または4です。
2つ以上のグループ
ANOVAや多重回帰など、より複雑な分析で自由度を計算することは、これらのタイプのモデルに関連するいくつかの仮定に依存します。カイ二乗の自由度は、行数から1倍、列数から1を引いた積に等しくなります。各自由度の計算は、適用される統計検定に依存します。通常、計算は非常に簡単ですが、ノートカードまたはクイックリファレンスシートを作成して、それらをすべてまっすぐに保つことは有益です。