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输入计算

数学公式

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结果

配对样本 t 统计量
9
df = 4
配对数量 (n) 5
平均差 (d̄) 7.2
差值的标准差 (s_d) 1.7889
标准误 (s_d / √n) 0.8
自由度 (df) 4

什么是配对样本 t 检验?

配对样本(相关样本)t 检验用于比较来自同一组受试对象的两次相关测量值——例如对每个人分别记录的前测和后测数据。它并不是直接比较两个相互独立的组别,而是分析每一对数据之间的差值。这样可以消除个体之间的差异,从而提高检验的统计效能。

同一受试者前后两次的测量值用线连接,显示配对差异
配对 t 检验比较对同一受试者进行的两次测量。

如何使用本计算器

请将两组测量值分别以英文逗号分隔后填入。"前测"的第一个数值与"后测"的第一个数值配对,依此类推。计算器会自动算出每一对的差值、平均差、差值的标准差、标准误、t 统计量以及自由度。

公式详解

对于每一对数据,先计算 \(d = \text{前测} - \text{后测}\)。平均差为 \(\bar{d} = \frac{\sum d}{n}\)。样本标准差的分母使用 \(n-1\):

$$s_d = \sqrt{\frac{\sum (d - \bar{d})^2}{n - 1}}$$

标准误为 \(s_d / \sqrt{n}\),检验统计量为

$$t = \frac{\bar{d}}{s_d / \sqrt{n}}$$

自由度 \(df = n - 1\)。

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钟形 t 分布曲线,拒绝域尾部有阴影,并标出 t 统计量
将 t 统计量与 t 分布比较以判断显著性。

实例演示

前测 = 120、125、130、128、122,后测 = 115、118、121、119、116。各对差值为 5、7、9、9、6,平均差 \(\bar{d} = 36/5 = 7.2\)。离差平方和为 12.8,因此 \(s_d = \sqrt{12.8/4} = \sqrt{3.2} \approx 1.7889\)。标准误为 \(1.7889/\sqrt{5} \approx 0.8\),于是 \(t = 7.2 / 0.8 = 9.0\),自由度 \(df = 4\)。

常见问题

t 统计量说明了什么? t 的绝对值越大,说明相对于数据的波动程度,差异越大、越可靠。可将其与对应自由度和显著性水平下的临界 t 值比较(或查 p 值表)。

两组数据的个数必须相同吗? 是的——每个数值都必须有对应的配对项。计算器会按顺序两两配对;若两组长度不一致,则以较短的一组为准。

什么时候该用配对检验,而不是独立样本 t 检验? 当对同一对象进行两次测量时(重复测量、匹配配对),应使用配对检验;当两组样本来自互不相关的群体时,则应使用独立样本 t 检验。

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