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输入计算

数学公式

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结果

Z检验统计量
1
标准正态分数
样本比例 (p̂) 0.55
标准误 0.05
P值 0.317311

什么是单比例Z检验?

单比例Z检验(也称单样本比例检验)用于判断某个总体比例是否与已知值或假设值存在差异。它在"是/否""通过/不通过""成功/失败"这类二元数据中应用非常广泛——例如检验一枚硬币是否均匀、某个转化率是否高于基准水平,或者次品率是否达到了既定目标。

如何使用本计算器

输入成功次数(x)、样本总量(n)以及假设比例(p₀,取值介于0到1之间)。然后选择备择假设:双尾检验(真实比例只是与p₀不同)、左尾检验(小于p₀)或右尾检验(大于p₀)。计算器会返回样本比例、标准误、Z统计量以及对应的P值。

公式详解

检验统计量为 $$z = \dfrac{\hat{p} - \text{p}_0}{\sqrt{\dfrac{\text{p}_0\left(1 - \text{p}_0\right)}{\text{n}}}} \qquad \hat{p} = \dfrac{\text{x}}{\text{n}}$$,其中 \(\hat{p} = \text{x}/\text{n}\) 为样本比例。分母是在原假设成立条件下计算的比例标准误,这也是为什么这里使用 \(\text{p}_0\) 而非 \(\hat{p}\)。得到的 \(z\) 值与标准正态分布比较,从而求出 P值。当 \(\text{n}\cdot\text{p}_0\) 和 \(\text{n}\cdot(1 - \text{p}_0)\) 都不小于约5到10时,正态近似才比较可靠。

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钟形正态曲线,标注 z 值,阴影尾部面积表示 p 值
z 统计量在标准正态曲线上定位样本比例;阴影尾部即为 p 值。

实例演示

假设100名选民中有55人支持某项议案,你以 \(\text{p}_0 = 0.5\) 进行双尾检验。那么 \(\hat{p} = 0.55\),标准误 \(= \sqrt{0.5\cdot 0.5/100} = 0.05\),$$z = \frac{0.55 - 0.5}{0.05} = 1.0$$双尾P值约为0.317,因此在 \(\alpha = 0.05\) 的显著性水平下,你不会拒绝原假设。

在数轴上将样本比例 p̂ 与假设比例 p0 进行比较的示意图
该检验以标准误为单位,衡量观测比例 p̂ 距离假设值 p0 有多远。

常见问题

多大的样本量比较合适? 要确保 \(\text{n}\cdot\text{p}_0 \geq 5\) 且 \(\text{n}\cdot(1 - \text{p}_0) \geq 5\),使正态近似成立;否则应改用精确的二项检验。

该用单尾还是双尾? 除非在收集数据之前就已确定了有方向性的假设,否则一律使用双尾检验。

如何解读P值? 如果P值低于你设定的显著性水平(常用0.05),就拒绝"真实比例等于 \(\text{p}_0\)"的原假设。

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