临界值计算器有什么用
这款计算器能帮你求出做假设检验或置信区间时所需的临界值。所谓临界值,就是概率分布上的一个分界点:它把"拒绝原假设"的区域与"不拒绝原假设"的区域分隔开来。你不必再翻查那些密密麻麻的统计表,只需填入几项参数,就能得到正态分布(Z)、学生 t 分布、卡方分布(χ²)或 F 分布的精确数值。
各项输入说明
- 置信水平(%)——例如 95。计算器会按 \( \alpha = \frac{100 - \text{置信水平}}{100} \) 把它换算成显著性水平 alpha。95% 对应 \( \alpha = 0.05 \)。
- 分布类型——可选择正态分布(Z)、学生 t 分布、卡方分布(χ²)或 F 分布。
- 自由度——t 分布、卡方分布和 F 分布都需要填写。对于 F 分布,这里填的是分子自由度。
- 自由度(分母)——仅 F 分布会用到。
背后的计算公式
计算器采用所选分布的逆累积分布函数(即分位数函数):
- 正态分布与 t 分布(双尾):临界值 = \( |\text{inverseCDF}(\alpha / 2)| \),alpha 被均分到两条尾部。
- 卡方分布与 F 分布(右尾):临界值 = \( \text{inverseCDF}(1 - \alpha) \),全部 alpha 都放在上尾。
实例演示
假设你在 95% 置信水平、自由度为 20 的条件下做一次双尾 t 检验。 $$\alpha = \frac{100 - 95}{100} = 0.05$$ 因此 \( \alpha / 2 = 0.025 \)。计算器对自由度为 20 的 t 分布在 0.025 处求逆 CDF 并取绝对值,得到临界值约为 2.086。如果你的检验统计量的绝对值超过 2.086,就可以拒绝原假设。
再如在 95%、自由度为 10 下做卡方检验,计算结果为 \( \text{inverseCDF}(0.95) \approx \) 18.31。
常见问题
为什么 Z / t 的结果是双尾的?对于正态分布和 t 分布,计算器会把 alpha 除以二,这对应标准的双侧检验。若要做单尾检验,可相应调整置信水平输入(例如填 90% 来模拟单尾的 95% 临界值)。
正态分布需要填自由度吗?不需要。Z 临界值只取决于置信水平,自由度只对 t、卡方和 F 分布有意义。
什么时候要填分母自由度?只有 F 分布需要,它同时需要分子自由度和分母自由度(常见于方差分析 ANOVA 和方差比较中)。