Калькулятор t-статистики

Рассчитайте одновыборочную t-статистику, степени свободы и стандартную ошибку по сводным статистикам.

Одновыборочная t-статистика
Сравните выборочное среднее с предполагаемым средним генеральной совокупности при неизвестной дисперсии совокупности.

О t-статистике

t-статистика стандартизирует разность между выборочным средним и предполагаемым средним генеральной совокупности. Она отвечает на практический вопрос: сколько оценённых стандартных ошибок отделяют наблюдаемое среднее от значения нулевой гипотезы? Одновыборочная формула: t = (x̄ − μ₀) / (s / √n), где x̄ — выборочное среднее, μ₀ — предполагаемое среднее, s — выборочное стандартное отклонение, n — объём выборки. В числителе стоит исходная интересующая разность, в знаменателе — оценка стандартной ошибки выборочного среднего. Деление на стандартную ошибку переводит разность на общую шкалу, позволяя сходным образом интерпретировать измерения с разными единицами или вариативностью. t-статистика 2.5 означает, что выборочное среднее выше предполагаемого значения на 2.5 оценённых стандартных ошибки. Значение −2 означает, что оно ниже на две стандартные ошибки. Знак и величина выполняют разные роли. Знак показывает направление относительно предполагаемого среднего, а модуль — насколько необычна разность при нулевой модели. Значение около нуля указывает на близкое совпадение. Большой модуль даёт более сильные основания против нулевой гипотезы, но универсального порога нет: соответствующая вероятность зависит от степеней свободы и от того, является ли тест односторонним или двусторонним. Для одновыборочной t-статистики число степеней свободы равно n − 1. Это учитывает использование одной и той же выборки для оценки среднего и стандартного отклонения. При малом числе степеней свободы t-распределение имеет более тяжёлые хвосты, чем нормальное, отражая дополнительную неопределённость оценки стандартной ошибки. С ростом объёма выборки t-распределение приближается к стандартному нормальному. Калькулятор выводит статистику и её составляющие, но намеренно не выбирает направление гипотезы или уровень значимости. Для завершения проверки сравните статистику с t-распределением с n − 1 степенями свободы и рассчитайте подходящее одностороннее или двустороннее p-значение. Направление и уровень альфа следует выбрать до просмотра результатов. Доверительный интервал для среднего также можно построить как x̄ плюс-минус произведение критического t-значения на стандартную ошибку. Корректная одновыборочная t-процедура предполагает независимость наблюдений и количественную переменную. Для малых выборок исходная совокупность должна быть примерно нормальной; большие выборки часто устойчивы к умеренной ненормальности. Сильные выбросы искажают среднее и стандартное отклонение и требуют изучения. Для обобщения выводов выборка также должна быть получена подходящим случайным или репрезентативным способом. Используйте калькулятор для проверки арифметики, затем интерпретируйте результат с учётом дизайна исследования, предпосылок, размера эффекта и предметной значимости.

Примеры t-статистики

Сводные статистикиРезультатИнтерпретация
x̄ = 105, μ₀ = 100, s = 10, n = 25t = 2.5; df = 24Стандартная ошибка равна 2: выборочное среднее выше предполагаемого на 2.5 стандартных ошибки.
x̄ = 48, μ₀ = 50, s = 4, n = 16t = −2; df = 15Отрицательный знак показывает, что выборочное среднее ниже предполагаемого.
x̄ = 20, μ₀ = 20, s = 3, n = 9t = 0; df = 8При совпадении выборочного и предполагаемого средних статистика равна нулю.

Как рассчитать t-статистику

  1. Введите наблюдаемое выборочное среднее и среднее совокупности из нулевой гипотезы.
  2. Введите выборочное стандартное отклонение и число независимых наблюдений.
  3. Нажмите «Рассчитать t-статистику», чтобы получить стандартную ошибку, t-значение и степени свободы.
  4. Определите направление по знаку и сравните статистику с подходящим t-распределением для вывода.

Вопросы о t-статистике

Что означает отрицательная t-статистика?

Выборочное среднее ниже предполагаемого среднего совокупности. Сила свидетельств зависит от модуля статистики и степеней свободы.

Зачем использовать t-статистику вместо z-статистики?

При неизвестной дисперсии совокупности t-статистика использует выборочное стандартное отклонение. Её эталонное распределение учитывает дополнительную неопределённость этой оценки.

Как рассчитываются степени свободы?

Для одновыборочной t-статистики они равны n − 1. Одна степень расходуется при оценке выборочного среднего по данным.

Значима ли t-статистика, равная 2?

Не всегда: значимость зависит от степеней свободы, выбора одного или двух хвостов и альфа. Сначала рассчитайте p-значение или сравните с подходящим критическим значением.

Какие предпосылки нужны для расчёта?

Наблюдения должны быть независимыми, а переменная — количественной. Малые выборки должны происходить из примерно нормальной совокупности без влиятельных выбросов.