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L'analisi della varianza (ANOVA, dall'inglese Analysis of Variance) è un insieme di tecniche statistiche facenti parte della statistica inferenziale che permettono di confrontare due o più gruppi di dati calcolando e confrontando la variabilità interna a questi gruppi con la variabilità tra i gruppi.
L'analisi della varianza prevede una verifica di validità dell'ipotesi nulla, che prescrive che i dati di tutti i gruppi abbiano la stessa origine, ovvero la stessa distribuzione stocastica, e le differenze osservate tra i gruppi siano dovute solo al caso.
Si tratta di tecniche usate soprattutto quando le variabili esplicative sono di tipo nominale (discreto); nulla impedisce di usarle anche in presenza di variabili esplicative di tipo ordinale o continuo, ma in questo caso si ha un'efficienza minore rispetto a tecniche alternative (ad esempio la regressione lineare).