Одновыборочный t-критерий: определение, формула и пример

Одновыборочный t-критерий: определение, формула и пример

Одновыборочный t-критерий используется для проверки того, равно ли среднее значение совокупности некоторому значению.

В этом руководстве объясняется следующее:

  • Мотивация для выполнения одновыборочного t-теста.
  • Формула для выполнения одновыборочного t-критерия.
  • Предположения, которые должны быть соблюдены для выполнения одновыборочного t-критерия.
  • Пример выполнения одновыборочного t-теста.

Один образец t-теста: мотивация

Предположим, мы хотим узнать, равен ли средний вес определенного вида черепах во Флориде 310 фунтам. Поскольку во Флориде тысячи черепах, было бы очень много времени и денег, чтобы обойти и взвесить каждую отдельную черепаху.

Вместо этого мы могли бы взять простую случайную выборку из 40 черепах и использовать средний вес черепах в этой выборке для оценки истинного среднего значения популяции:

Выборка из примера населения

Однако практически гарантировано, что средний вес черепах в нашей выборке будет отличаться от 310 фунтов. Вопрос в том, является ли эта разница статистически значимой.К счастью, t-тест для одной выборки позволяет нам ответить на этот вопрос.

Один образец t-критерия: формула

Одновыборочный t-критерий всегда использует следующую нулевую гипотезу:

  • H 0 : μ = μ 0 (среднее значение генеральной совокупности равно некоторому гипотетическому значению μ 0 )

Альтернативная гипотеза может быть двусторонней, левосторонней или правосторонней:

  • H 1 (двусторонний): μ ≠ μ 0 (среднее значение генеральной совокупности не равно некоторому гипотетическому значению μ 0 )
  • H 1 (левосторонний): μ < μ 0 (среднее значение генеральной совокупности меньше некоторого гипотетического значения μ 0 )
  • H 1 (правосторонний): μ > μ 0 (среднее значение генеральной совокупности больше некоторого гипотетического значения μ 0 )

Мы используем следующую формулу для расчета тестовой статистики t:

t = ( x - μ ) / ( с / √ n )

куда:

  • x : выборочное среднее
  • μ 0 : предполагаемое среднее значение населения
  • s: стандартное отклонение выборки
  • n: размер выборки

Если p-значение, соответствующее тестовой статистике t с (n-1) степенями свободы, меньше выбранного вами уровня значимости (обычно выбираются 0,10, 0,05 и 0,01), вы можете отклонить нулевую гипотезу.

Одновыборочный t-критерий: предположения

Чтобы результаты одновыборочного t-критерия были достоверными, должны выполняться следующие допущения:

  • Исследуемая переменная должна быть переменной интервала или отношения .
  • Наблюдения в выборке должны быть независимыми .
  • Исследуемая переменная должна иметь приблизительно нормальное распределение. Вы можете проверить это предположение, создав гистограмму и визуально проверив, имеет ли распределение грубую форму «колокола».
  • Исследуемая переменная не должна иметь выбросов. Вы можете проверить это предположение, создав блочную диаграмму и визуально проверив наличие выбросов.

Один образец t-критерия : Пример

Предположим, мы хотим узнать, равен ли средний вес определенного вида черепах 310 фунтам. Чтобы проверить это, выполним одновыборочный t-критерий на уровне значимости α = 0,05, используя следующие шаги:

Шаг 1: Соберите образцы данных.

Предположим , мы собираем случайную выборку черепах со следующей информацией:

  • Размер выборки n = 40
  • Средний вес выборки x = 300
  • Стандартное отклонение выборки s = 18,5

Шаг 2: Определите гипотезы.

Мы проведем одновыборочный t-тест со следующими гипотезами:

  • H 0 : μ = 310 (средний вес населения равен 310 фунтам)
  • H 1 : μ ≠ 310 (средний вес населения не равен 310 фунтам)

Шаг 3: Рассчитайте тестовую статистику t .

t = ( x - μ ) / ( с / √ n ) = (300-310) / (18,5 / √ 40 ) = -3,4187

Шаг 4: Рассчитайте p-значение тестовой статистики t .

Согласно калькулятору T Score to P Value , p-значение, связанное с t = -3,4817 и степенями свободы = n-1 = 40-1 = 39, составляет 0,00149 .

Шаг 5: Сделайте вывод.

Поскольку это p-значение меньше нашего уровня значимости α = 0,05, мы отвергаем нулевую гипотезу. У нас есть достаточно доказательств, чтобы сказать, что средний вес этого вида черепах не равен 310 фунтам.

Примечание. Вы также можете выполнить весь этот t-тест для одной выборки, просто воспользовавшись калькулятором t-критерия для одной выборки.

Дополнительные ресурсы

В следующих руководствах объясняется, как выполнить одновыборочный t-критерий с использованием различных статистических программ:

Как выполнить одновыборочный t-тест в Excel
Как выполнить одновыборочный t-критерий в SPSS
Как выполнить одновыборочный t-тест в Stata
Как провести одновыборочный t-тест в Python
Как выполнить одновыборочный t-критерий на калькуляторе TI-84

Замечательно! Вы успешно подписались.
Добро пожаловать обратно! Вы успешно вошли
Вы успешно подписались на кодкамп.
Срок действия вашей ссылки истек.
Ура! Проверьте свою электронную почту на наличие волшебной ссылки для входа.
Успех! Ваша платежная информация обновлена.
Ваша платежная информация не была обновлена.