t檢定計算機
輸入各組平均數、標準差與樣本數,進行雙樣本Welch t檢定,立即取得雙尾p值。
獨立雙樣本t檢定
比較兩個獨立母體的平均數,不必假設母體變異數相等。
關於雙樣本t檢定
獨立雙樣本t檢定評估兩個互不相關組別的平均數差異,是否超過隨機抽樣變動通常會造成的程度。本計算機採用Welch t檢定,不要求兩個母體的變異數相等。它使用各組平均數、樣本標準差與樣本數等摘要統計量,因此在沒有原始觀測資料、但有可靠摘要資料時很實用。
檢定統計量為兩組平均數之差除以其標準誤。Welch方法的標準誤是√(s₁²/n₁ + s₂²/n₂)。正值代表第一組平均數較大,負值代表第二組較大。交換組別順序會改變正負號,但不影響雙尾p值。統計量的絕對值表示觀察到的平均數差,相當於多少個估計標準誤。
Welch–Satterthwaite自由度同時考慮兩組變異數與樣本數。自由度經常不是整數,這是正常情況。當兩組樣本數與標準差都相同時,自由度簡化為n₁ + n₂ − 2,與傳統合併變異數檢定相同。當變異程度或樣本數不同時,Welch調整後的自由度通常比直接合併變異數更能可靠控制第一類錯誤。
此處回報的是雙尾p值,表示在母體平均數相等的虛無假設及模型假設成立時,得到任一方向上至少與觀察值同樣極端的t統計量的機率。較小的p值表示資料與虛無模型不相容,並不代表虛無假設為真的機率。應與分析前選定的顯著水準比較,不要將任意門檻當成實務重要性的指標。
此方法假設組內與組間觀測相互獨立、結果為量化變數,且樣本能適當代表目標母體。小樣本若有嚴重偏態或影響很大的離群值,可能降低檢定可靠性。較大樣本可提高對適度非常態的穩健性,但獨立性與合理抽樣仍是必要條件。若觀測是成對的,例如同一批受試者的前後測量,便不適合使用獨立樣本檢定,應對配對內差值使用成對t檢定。
報告統計顯著性時,也應呈現實際平均數差、不確定性與研究背景。信賴區間傳達合理的母體差異範圍,Cohen's d等效果量則協助表達差異大小。本計算機提供準確的Welch統計量與p值,適合快速分析或核對運算,但決策仍須考慮研究設計、多重比較、測量品質,以及差異在該領域是否有實質意義。
t檢定範例
| 分組摘要資料 | 結果 | 解讀 |
|---|---|---|
| 組1:10,標準差2,n 25;組2:8,標準差2,n 25 | t = 3.5355;df = 48 | 變異程度與樣本數相同時,會得到常見的整數自由度。 |
| 組1:5,標準差1,n 10;組2:4,標準差1,n 10 | t = 2.2361;df = 18 | 觀察到的差異約等於2.24個標準誤。 |
| 組1:20,標準差5,n 12;組2:20,標準差3,n 18 | t = 0;p = 1 | 樣本平均數相同時,未提供平均數有差異的證據。 |
如何執行雙樣本t檢定
- 輸入組1的平均數、樣本標準差與樣本數。
- 輸入獨立組2對應的三項摘要統計量。
- 按下「執行t檢定」,計算Welch統計量、自由度與雙尾p值。
- 依事先選定的alpha解讀p值,並考慮平均數差的大小與方向。
t檢定常見問題
為什麼使用Welch t檢定?
組間變異數或樣本數不同時,Welch檢定仍然適用。這些數值相同時,結果也與合併變異數檢定非常接近。
雙尾p值檢定什麼?
它檢定母體平均數在任一方向是否有差異,並納入兩端尾部中至少與觀察統計量同樣極端的結果。
自由度為什麼有時是小數?
Welch近似會因應不等變異數與樣本數調整自由度。非整數值在數學上有效,求p值前不應先取整數。
可以用於成對觀測嗎?
不可以。成對觀測並不獨立,需要分析配對內差值。重複測量或配對受試者應使用成對t檢定。
p值小就代表差異重要嗎?
不是。統計證據與實務重要性是不同概念。請結合情境檢視平均數差、信賴區間及效果量。