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t检验法的详细步骤

t检验法是一种用于小样本情况下,检验随机变量的数学期望是否等于某一已知值的假设检验方法。以下是t检验法的详细步骤:

建立无效假设和备择假设

无效假设(H0):μ1 = μ2,即两组数据的均值没有显著差异。

备择假设(H1):μ1 ≠ μ2,即两组数据的均值有显著差异。

确定检验水准:α = 0.05,通常用0.05。

计算统计量

根据资料特征和适用条件,选用合适的统计量。对于独立样本t检验,通常使用的统计量是:

\[

t = \frac{\bar{x}_1 - \bar{x}_2}{s_1 / \sqrt{n_1}}

\]

其中,\(\bar{x}_1\)和\(\bar{x}_2\)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量。

确定概率和作出结论

确定自由度:对于独立样本t检验,自由度为 \(n_1 + n_2 - 2\)。

查t分布表:根据自由度和显著性水平α,查找对应的t界值。

计算p值:根据查表得到的t值和自由度,计算对应的p值。或者根据t分布的公式,可以计算出对应的p值。

进行统计推断:如果p值小于显著性水平α(通常为0.05),则拒绝原假设,认为两组数据的均值有显著差异;否则,不拒绝原假设,认为两组数据的均值没有显著差异。

示例

假设有两个独立样本,样本量分别为n1和n2,均值分别为\(\bar{x}_1\)和\(\bar{x}_2\),标准差分别为s1和s2。检验步骤如下:

建立假设

H0: μ1 = μ2

H1: μ1 ≠ μ2

α = 0.05

计算统计量

\[

t = \frac{\bar{x}_1 - \bar{x}_2}{s_1 / \sqrt{n_1}}

\]

确定自由度

\[

df = n_1 + n_2 - 2

\]

查t分布表

根据自由度和α,查找对应的t界值tα。

计算p值

如果计算得到的t值大于tα,则p值小于0.05,拒绝H0,认为两组数据的均值有显著差异。

如果计算得到的t值小于或等于tα,则p值大于或等于0.05,不拒绝H0,认为两组数据的均值没有显著差异。

通过以上步骤,可以得出两组数据均值是否有显著差异的结论。

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