t测验是一种用于推断样本均值与总体均值之间差异的统计检验方法,主要用于小样本(通常小于30)且总体方差未知的情况下。以下是其核心定义和要点:
一、基本定义
t检验通过计算t统计量,将样本数据与假设的总体参数进行比较,以确定是否拒绝原假设。其核心思想是判断样本均值与已知总体均值(如0)或两个样本均值之间是否存在显著差异。
二、核心特点
适用场景 - 配对样本:
同一受试对象的前后测比较(如减肥前后的体重变化);
- 独立样本:两个独立组之间的比较(如实验组与对照组)。
分布假设 - 样本数据需服从正态分布,或通过t分布进行近似(尤其是小样本时)。
假设检验框架
- 原假设(H₀): 样本均值与总体均值无显著差异(如μ=0); - 备择假设(H₁)
三、应用示例
医学研究:评估新药对血压的影响,通过前测和后测的配对样本t检验判断药物效果;
教育评估:比较不同教学方法对学生成绩的影响,采用独立样本t检验分析差异。
四、与其他检验的区别
与z检验:z检验适用于大样本(n≥30)或总体方差已知的情况,而t检验主要用于小样本且方差未知;
与ANOVA:ANOVA用于多组样本的均值比较,而t检验仅针对两组。
五、统计量计算
t统计量的计算公式为:
$$t = \frac{\bar{X} - \mu}{s / \sqrt{n}}$$
其中,$\bar{X}$为样本均值,$\mu$为假设的总体均值,$s$为样本标准差,$n$为样本容量。
通过以上要点,t测验成为统计学中应用最广泛的假设检验方法之一,广泛应用于社会科学、医学、工程等领域。