统计分析和图形可视化软件Graphpad Prism之T检验
T检验是一种简单的统计技术,用于评估不多于两个不同样本的均值之间是否存在统计差异。当你有较少的样本观测值(大约30个或更少),并希望对更大的群体做出结论时,T检验特别有用。GraphPad Prism是一个强大的统计和科学2D图形软件,可以很方便地进行 T 检验,以对比两个数据组的均值是否存在显著差异。在 GraphPad Prism中进行T检验的过程很直观,用户只需导入数据,选择正确的检验类型(独立样本T检验,配对T检验或者单样本T检验),然后软件将自动计算出结果,并给出相关的统计图表。GraphPad Prism还能提供对T检验结果的详细解释,包括p值,置信区间,效应量等,帮助用户准确理解并解读结果。接下来,本文将谈一谈究竟什么是T检验。
一、T检验是什么?
T检验是一种统计技术,用于量化最多两个样本(数据集)的变量的均值(平均值)之间的差异。变量必须是数值型的。一些例子包括身高、总收入、以及在特定饮食下的体重减少量。
T检验告诉你,基于预期的差异,你观察到的差异是否“出人意料”。它们使用T分布来评估预期的变异性。当你有合理大小的样本(30个或更多的观测值),可以仍然使用T检验,但也可以使用使用正态分布的其他检验(z检验)来替代。
二、何时应使用T检验?
当你从某个统计“总体”中收集了一个小的、随机的样本,并希望将你的样本的均值与另一个值进行比较时,使用T检验是合适的。用于比较的值可以是固定值(例如,10)或第二个样本的均值。
例如,如果你感兴趣的变量是你所在地区六年级学生的平均身高,那么你可能会测量25个或30个随机选定的六年级学生的身高。T检验可以用来回答这样的问题,例如,“平均身高大于1.22米吗?”
三、T检验如何工作?
基于你的实验,T检验对你的实验做出足够的假设,计算出预期的变异性,然后使用这个来确定观察到的数据是否具有统计显著性。为了做到这一点,T检验依赖于一个假设的“零假设”。以上面的例子,零假设是平均身高小于或等于1.22米。
假设我们测量了5个随机选定的六年级学生的身高,平均身高是1.52米。这是否意味着所有六年级学生的“真实”平均身高大于1.22米,还是我们恰好测量到了比平均身高更高的学生?
为了评估这一点,我们需要一个分布,显示在总体真实均值为1.22米的情况下,五个个体样本的每一种可能的平均值。这似乎不可能做到,这就是为什么需要进行特定假设以进行T检验。
有了这些假设,那么确定“均值的抽样分布”所需要的就是样本大小(在这个例子中是5个学生)和数据的标准差(我们假设的身高分布的宽度)。
在这个分布上,1.22米会是中值(总体均值),而我们的样本均值(1.52米)会距离中值一段距离。我们将这个距离量化为“T值”。大的T值表示我们的样本均值距离预期值越远。
我们将我们的T值与在相同样本大小和预期变异性下可能得到的所有T值比较,然后计算得到的T值大于或等于我们的T值的可能性。这个比例就是我们的p值。
如果p值低于我们选择的显著性水平(通常是0.05),我们就会拒绝零假设,并得出结论,所有六年级学生的平均身高大于1.22米。如果p值高于我们选择的显著性水平,我们就无法拒绝零假设,也就是说,我们无法得出所有六年级学生的平均身高大于1.22米的结论。