Калькулятор критических значений

Найдите границы критической области для Z, t, хи-квадрат и F по альфа, направлению теста и степеням свободы.

Расчёт статистического критического значения
Выберите распределение и направление теста, затем введите уровень значимости и нужные степени свободы.

О критических значениях

Критическое значение — это граница на опорном распределении вероятностей, отделяющая результаты, при которых нулевая гипотеза не отвергается, от результатов в критической области. Уровень значимости альфа задаёт суммарную вероятность этой области до изучения данных. Наблюдаемая статистика за соответствующей границей значима на выбранном уровне, если предпосылки и схема теста корректны. Направление теста определяет, где располагается альфа. Правосторонний тест помещает всю альфа выше верхнего критического значения, левосторонний — ниже нижнего. Двусторонний тест делит альфа поровну между обоими хвостами. Например, двусторонний стандартный нормальный тест с альфа 0.05 отводит каждому хвосту 0.025 и даёт границы около минус 1.96 и плюс 1.96. Z-распределение подходит для стандартных нормальных тестов и некоторых методов для больших выборок. Распределение t Стьюдента используют при оценке среднего с неизвестным стандартным отклонением генеральной совокупности. Его более тяжёлые хвосты зависят от степеней свободы, а с их ростом оно приближается к нормальному. Распределения хи-квадрат неотрицательны и применяются в проверках дисперсии, согласия и анализе таблиц сопряжённости. F-распределения тоже неотрицательны и используют отдельные степени свободы числителя и знаменателя для отношений дисперсий, ANOVA и проверки регрессии в целом. Калькулятор численно обращает каждую функцию распределения. Для Z используется высокоточная аппроксимация обратной нормальной функции. Вероятности t и F вычисляются через регуляризованную неполную бета-функцию, хи-квадрат — через регуляризованную неполную гамма-функцию. Затем поиск делением пополам находит квантиль, накопленная вероятность которого соответствует нужной площади хвоста. Результаты выводятся с шестью знаками после запятой. Выбирайте альфа и направление по гипотезе, сформулированной до просмотра данных. Переход от двустороннего теста к одностороннему лишь ради значимости повышает частоту ложноположительных результатов. Степени свободы также следует выводить из конкретного теста, а не автоматически брать размер выборки: одновыборочный t-тест обычно использует n минус 1, таблица сопряжённости — произведение на основе числа строк и столбцов, а F-тест требует двух значений. Критическое значение — лишь часть статистического вывода. При необходимости сообщайте статистику теста, степени свободы, p-значение, размер эффекта, интервал неопределённости, предпосылки и план анализа. Статистическая значимость не измеряет практическую важность, не устанавливает причинность и не защищает от смещённой выборки или многочисленных незапланированных сравнений.

Примеры критических значений

Типичные настройки показывают, как распределение, альфа, направление и степени свободы определяют границу.

Настройки тестаКритическое значениеПрименение
Z, двусторонний, альфа 0.05-1.959964 и 1.959964Стандартный двусторонний нормальный тест для 95 процентов.
t, двусторонний, альфа 0.05, df 10-2.228139 и 2.228139Двусторонняя проверка среднего на малой выборке.
Хи-квадрат, правосторонний, альфа 0.05, df 1018.307038Часто используемая верхняя граница хи-квадрат.
F, правосторонний, альфа 0.05, df1 5, df2 103.325835Верхняя граница для отношения дисперсий.

Как найти критическое значение

  1. Выберите распределение вероятностей, необходимое для проверки гипотезы.
  2. Выберите левостороннюю, правостороннюю или двустороннюю критическую область согласно альтернативной гипотезе.
  3. Введите альфа, а для t, хи-квадрат или F — также степени свободы, определённые тестом.
  4. Нажмите «Рассчитать критическое значение» и сравните наблюдаемую статистику с показанной границей или границами.

Вопросы о критических значениях

Как связаны альфа и доверительный уровень?

Для соответствующей двусторонней процедуры доверительный уровень обычно равен единице минус альфа. Поэтому альфа 0.05 соответствует доверительному уровню 95 процентов.

Когда использовать Z вместо t?

Используйте t для вывода о среднем, когда разброс генеральной совокупности оценивается по выборке, особенно при малом объёме данных. Z применяется при известной дисперсии, в стандартных нормальных процедурах и подходящих тестах для больших выборок.

Как выбрать один или два хвоста?

Следуйте направлению заранее заданной альтернативной гипотезы. Различие без направления проверяют двусторонне, а действительно направленное утверждение можно проверять односторонне.

Почему F-распределению нужны две степени свободы?

F-статистика — это отношение, включающее две независимо оценённые дисперсионные величины. Оценки в числителе и знаменателе имеют отдельные параметры степеней свободы.

Критическое значение — это то же самое, что p-значение?

Нет. Критическое значение — заранее заданная граница распределения. p-значение — хвостовая вероятность, связанная с наблюдаемой статистикой при нулевой модели.