t检验是一种用于比较两个样本均值差异显著性的统计方法。它适用于总体标准差未知且样本容量较小(通常n < 30)的情况。t检验的公式如下:
单总体t检验
公式:$$t = \frac{x - \mu_0}{S / \sqrt{n}}$$
说明:其中,$x$ 是样本均值,$\mu_0$ 是已知的总体均值,$S$ 是样本标准差,$n$ 是样本容量。
独立样本t检验
公式:$$t = \frac{x_1 - x_2}{\sqrt{\frac{s_1^2}{n_1} + \frac{s_2^2}{n_2}}}$$
说明:其中,$x_1$ 和 $x_2$ 分别是两个样本的均值,$s_1$ 和 $s_2$ 分别是两个样本的标准差,$n_1$ 和 $n_2$ 分别是两个样本的样本容量。
相关样本t检验
公式:$$t = \frac{x_1 - x_2}{sdiff / \sqrt{n}}$$
说明:其中,$x_1$ 和 $x_2$ 分别是两个样本的均值差,$sdiff$ 是均值差的标准差,$n$ 是样本容量。
计算步骤
建立原假设和备择假设
原假设 $H_0$:两个样本的总体均值相等。
备择假设 $H_1$:两个样本的总体均值不等。
计算t值
根据上述公式计算t值。
确定自由度
自由度 $df = n - 1$,其中 $n$ 是样本容量。
查找t分布表
根据自由度和计算得到的t值,查找t分布表,确定对应的p值。
做出决策
如果p值小于显著性水平(通常为0.05),则拒绝原假设,认为两个样本的均值差异显著。
注意事项
t检验适用于正态分布的数据。
当样本容量较大时(通常n ≥ 30),t检验的结果可能与z检验相近,此时可以使用z检验。
在实际应用中,确保数据的正态性和样本的独立性,以避免t检验结果的偏差。