間違いしかありません.コメントにてご指摘いただければ幸いです(気が付いた点を特に断りなく頻繁に書き直していますのでご注意ください).

水準Lと繰返しRが有る標本平均周りの平方和の式展開

水準と繰返しが有る標本平均周りの平方和の式展開(分解あり)

L:水準, R:繰返し n=1N(xnx¯)2=l=1Lr=1R(xlrx¯)2L:,R:,N=LR=l=1Lr=1R(xl¯x¯)2+l=1Lr=1R(xlrxl¯)2l=1Lr=1R(xl¯x¯)2:,l=1Lr=1R(xlrxl¯)2:=Rl=1L(xl¯22xl¯x¯+x¯2)+l=1Lr=1R(xlr22xlrxl¯+xl¯2)(ab)2=a22ab+b2=Rl=1Lxl¯2Rl=1L2xl¯x¯+Rl=1Lx¯2+l=1Lr=1Rxlr2l=1Lr=1R2xlrxl¯+l=1Lr=1Rxl¯2k=1K(xk+yk)=k=1Kxk+k=1Kyk=Rl=1Lxl¯22Rx¯l=1Lxl¯+Rx¯2l=1L1+l=1Lr=1Rxlr22l=1L(xl¯r=1Rxlr)+l=1L(xl¯2r=1R1)k=1KCxk=Ck=1Kxk=Rl=1Lxl¯22Rx¯Lx¯+Rx¯2L+l=1Lr=1Rxlr22l=1L(xl¯Rxl¯)+l=1Lxl¯2Rk=1K1=K,x¯:=k=1KxkKk=1Kxk=Kx¯=Rl=1Lxl¯22LRx¯2+LRx¯2+l=1Lr=1Rxlr22Rl=1Lxl¯2+Rl=1Lxl¯2=Rl=1Lxl¯2LRx¯2+l=1Lr=1Rxlr2Rl=1Lxl¯2=LRx¯2+l=1Lr=1Rxlr2=l=1Lr=1Rxlr2LRx¯2=n=1Nxn2Nx¯2LR=N

水準と繰返しが有る標本平均周りの平方和の式展開(分解なし)

n=1N(xnx¯)2=l=1Lr=1R(xlrx¯)2L:,R:,N=LR=l=1Lr=1R(xlr22xlrx¯+x¯2)=l=1Lr=1Rxlr2l=1Lr=1R2xlrx¯+l=1Lr=1Rx¯2=l=1Lr=1Rxlr22x¯l=1Lr=1Rxlr+x¯2l=1Lr=1R1=l=1Lr=1Rxlr22x¯LRx¯+x¯2LR=l=1Lr=1Rxlr22LRx¯2+LRx¯2=l=1Lr=1Rxlr2LRx¯2=n=1Nxn2Nx¯2LR=N=n=1Nxn2N(n=1NxnN)2=n=1Nxn21N(n=1Nxn)2=n=1Nxn21N(Nx¯)2=n=1Nxn21NN2x¯2=n=1Nxn2Nx¯2

各水準平均と全体平均の差の平方和と各値と各水準との差の平方和に分解できること

以上より分解有りと無しで同じ値になることから,n=1N(xnx¯)2=l=1Lr=1R(xlrx¯)2l=1Lr=1R(xl¯x¯)2l=1Lr=1R(xlrxl¯)2に分解できることがわかる.