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數學公式

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結果

t 統計量
1.25
單樣本 t 檢定
自由度(n − 1) 24
標準誤(s/√n) 0.4

什麼是單樣本 t 檢定?

單樣本 t 檢定(one-sample t-test)用來判斷一組樣本的平均數,是否與某個已知或假設的母體平均數(\(\mu_0\))有顯著差異。當母體標準差未知、樣本數又不大時,這種檢定特別實用。本計算器會替你算出檢定統計量 t、自由度,以及平均數的標準誤。

鐘形 t 分布,雙側拒絕域已加上陰影,並標出觀測到的 t 統計量
單樣本 t 檢定使用 t 分布將樣本均值與假設的母體均值進行比較。

使用方法

依序填入樣本平均數(\(\bar{x}\))、假設的母體平均數(\(\mu_0\))、樣本標準差(\(s\))與樣本數(\(n\)),計算器便會回傳 t 統計量。接著將 t 的絕對值與你所選顯著水準(例如 \(\alpha = 0.05\))、自由度 \(df = n - 1\) 對應的臨界 t 值比較,或換算成 p 值,即可判斷是否拒絕虛無假設。

公式解析

統計量的公式為 $$t = \frac{\bar{x} - \mu_0}{s / \sqrt{n}}$$分子衡量樣本平均數距離假設平均數有多遠;分母則是標準誤,用抽樣變異程度來「校正」這段差距。\(|t|\) 越大,代表相對於雜訊,樣本平均數離 \(\mu_0\) 越遠,差異為真的可能性也就越高。

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展示 t 統計量公式各部分的平面示意圖:樣本均值減母體均值再除以標準誤
t 統計量是樣本均值與母體均值之差除以標準誤。

實例演練

假設 \(\bar{x} = 10.5\)、\(\mu_0 = 10\)、\(s = 2\)、\(n = 25\)。標準誤為 \(2/\sqrt{25} = 2/5 = 0.4\),於是 $$t = \frac{10.5 - 10}{0.4} = \frac{0.5}{0.4} = 1.25$$自由度 \(df = 24\)。將 \(1.25\) 與臨界值 \(t_{0.025,\,24} \approx 2.064\) 比較,由於 \(1.25\) 小於臨界值,因此無法拒絕虛無假設。

常見問題

什麼情況該用單樣本 t 檢定?當你只有一組連續型樣本,想拿它的平均數和某個固定的參考值比較,而且母體標準差未知時,就適合使用。

有哪些前提假設?資料應近似常態分布(或樣本數夠大),且各觀測值之間必須彼此獨立。

如何取得 p 值?把算出的 t 值與自由度,搭配 t 分布表或統計軟體查詢,即可得到對應的雙尾或單尾 p 值。

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