什麼是單樣本 t 檢定?
單樣本 t 檢定(one-sample t-test)用來判斷單一樣本的平均數是否與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、必須改用樣本資料來估計時,就會採用這種檢定方法。本計算器會一次算出 t 統計量、標準誤與自由度,讓你順利完成整個檢定流程。
計算器使用方式
你只需輸入四個數值:樣本平均數(\(\bar{x}\))、欲檢定的假設母體平均數(\(\mu_0\))、樣本標準差(\(s\)),以及樣本數(\(n\))。計算器會立即回傳 t 統計量。接著,你可以將 t 的絕對值與臨界 t 值(依你設定的顯著水準與自由度查 t 分配表)比較,或將其換算成 p 值,藉此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 \((\bar{x} - \mu_0)\) 代表你的樣本平均數與假設值之間的實際差距;分母 \(s/\sqrt{n}\) 則是平均數的標準誤,反映樣本平均數通常會有多大的波動。將差距除以標準誤,等於把差異換算成「以標準誤為單位」的量。自由度為 \(df = n - 1\)。
實例演算
假設 \(\bar{x} = 52\)、\(\mu_0 = 50\)、\(s = 4\)、\(n = 25\)。標準誤為 $$\frac{4}{\sqrt{25}} = \frac{4}{5} = 0.8$$ 接著 $$t = \frac{52 - 50}{0.8} = \frac{2}{0.8} = 2.5$$ 自由度 \(df = 24\)。在雙尾 \(\alpha = 0.05\) 之下,臨界值約為 \(2.064\);由於 \(2.5\) 超過這個臨界值,因此結果具有統計顯著性。
常見問題
什麼時候該用 t 檢定,而不是 z 檢定?當母體標準差未知、必須由樣本估計時,就應使用 t 檢定,尤其是在樣本數較小的情況下。
t 值為負代表什麼?這只是表示樣本平均數低於 \(\mu_0\)。正負號代表方向,數值大小則代表差異的強弱。
要如何得到 p 值?用算出的 t 統計量搭配自由度,查 t 分配表或使用統計軟體,即可求出尾端(單尾或雙尾)對應的面積,也就是 p 值。