反復測定分散分析のノンパラメトリック代替法。同じ被験者で測定された3条件以上の順位を比較します。
Friedman検定は、3つ以上の関連群(反復測定)における差異を検出するために 使用されるノンパラメトリック統計検定です。反復測定分散分析(Repeated Measures ANOVA)のノンパラメトリックな代替手法です。Milton Friedmanが 1937年に開発したこの検定は、各被験者内で条件間の観測値を順位付けし、 平均順位が条件間で有意に異なるかどうかを検定します。医学、心理学、 教育学において、事前・事後・追跡デザインや被験者内実験で広く使用されて います。
3つ以上の条件を持つ反復測定またはマッチングデザインで、以下の条件の いずれか1つ以上に該当する場合にFriedman検定を使用します:データが順序 尺度で測定されている場合、正規性の仮定が満たされない場合、標本サイズが 小さい場合、または外れ値が含まれている場合。一般的な応用例として、経時的 な治療効果の比較、同一評価者による製品選好度の評価、複数時点で測定された 質問紙回答の分析が挙げられます。
| 特性 | Friedman検定 | 反復測定ANOVA |
|---|---|---|
| 種類 | ノンパラメトリック | パラメトリック |
| データ水準 | 順序尺度または連続型 | 連続型(間隔/比率尺度) |
| 正規性の必要性 | 不要 | 必要(または大標本) |
| デザイン | 反復測定/マッチング | 反復測定/マッチング |
| 効果量 | KendallのW | 偏η² |
| 事後検定 | Nemenyi/Bonferroni | Bonferroni対比較 |
研究者が10名の患者の疼痛レベルを3つの時点(治療前、1週間後、4週間後)で 測定します。疼痛評価は順序データであり、デザインが反復測定であるため、 Friedman検定が適切です。
ベースライン (n=10)
72, 85, 91, 68, 77, 83, 95, 88, 74, 79
Mdn = 80.5
1週間後 (n=10)
78, 89, 95, 73, 82, 87, 98, 92, 79, 83
Mdn = 85.0
4週間後 (n=10)
82, 93, 99, 78, 86, 91, 102, 96, 84, 88
Mdn = 89.5
結果
χ²(2) = 20.00, p < .001, W = 1.00
時点間に有意な差が認められ、大きな効果量を示しました。事後比較に おいて、ベースラインから両方のフォローアップ時点への有意な改善が 確認されました。
Friedman検定は反復測定ANOVAよりも制約が少ないですが、以下の前提条件が あります:
1. 順序尺度または連続型データ
従属変数は少なくとも順序尺度で測定されている必要があり、各被験者内で 値を意味のある形で順位付けできなければなりません。
2. 関連群(反復測定)
同一の被験者がすべての条件で測定される必要があります。独立群の場合は、 代わりにKruskal-Wallis H検定を使用してください。
3. 等しい標本サイズ
各被験者が条件ごとに1つの観測値を提供するため、各条件は同じ数の 観測値を持つ必要があります。
4. 無作為抽出
被験者は関心のある母集団から無作為に選択される必要があります。 非無作為抽出は結果の一般化可能性を制限する場合があります。
Kendallの一致係数(W)はFriedman検定の効果量です。0から1の範囲を取り、 0は順位における一致がないこと(差異なし)を、1は完全な一致(最大の差異)を 意味します。
| W | 解釈 | 実質的意味 |
|---|---|---|
| < 0.1 | 無視できる水準 | 条件間でほぼ同一 |
| 0.1 - 0.3 | 小さい効果 | 条件間でわずかに一貫した差 |
| 0.3 - 0.5 | 中程度の効果 | 顕著で一貫したパターン |
| > 0.5 | 大きい効果 | 条件間で強く一貫した差 |
APA第7版のガイドラインに従い、カイ二乗統計量、自由度、p値、Kendallの Wを報告します:
報告例
Friedman検定の結果、3つの時点にわたって疼痛レベルに統計的に有意な 差が認められた,χ²(2) = 20.00, p < .001, W = 1.00。Bonferroni補正を適用した事後対比較に おいて、ベースライン(Mdn = 80.5)から1週間後(Mdn = 85.0)および 4週間後(Mdn = 89.5)のいずれへも有意な改善が確認された。
注:χ²は小数第2位まで、自由度は整数で、 pは小数第3位まで報告します。p値が.001未満の場合は p < .001と表記します。効果量指標として常にKendallの Wを併せて報告してください。
StatMateのFriedman検定の計算は、R(friedman.test関数)およびSPSS出力と 比較検証されています。実装はp値のカイ二乗近似と確率分布のためのjstat ライブラリを使用しています。被験者内の同順位はは平均順位法で処理 されます。すべての結果はR出力と少なくとも小数第4位まで一致しています。
t検定
2群の平均値を比較
分散分析
3群以上の平均値を比較
カイ二乗検定
カテゴリ変数の関連を検定
相関分析
関係の強さを測定
記述統計
データを要約
サンプルサイズ
検出力分析・標本計画
1標本t検定
既知の値との比較
マン・ホイットニーU
ノンパラメトリック群間比較
ウィルコクソン検定
ノンパラメトリック対応検定
回帰分析
X-Yの関係をモデル化
重回帰分析
複数の予測変数
クロンバックのα
尺度の信頼性
ロジスティック回帰
二値アウトカムの予測
因子分析
潜在因子構造の探索
クラスカル・ウォリス
ノンパラメトリック3群以上比較
反復測定
被験者内分散分析
二元配置分散分析
要因計画の分析
フィッシャーの正確検定
2×2表の正確検定
マクネマー検定
対応のある名義データの検定
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friedman.pairedNote
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