參數檢驗之t檢驗

參數檢驗之概念

參數檢驗:包括參數估計、假設檢驗。參數檢驗即,在已知隨機變量總體分佈類型的前提下,估計隨機變量總體分佈的參數,如總體分佈的均值、方差等,並對估計值進行假設檢驗,已判斷估計值是否可信。

所謂假設檢驗,即設定原假設H_0,一般H_0爲XXX與XX無明顯差異。在總體分佈的基礎上(估計而得),設定檢驗統計量,檢驗統計量一般服從 t 分佈或者 F 分佈(一般需要查閱文獻),在數據量大的前提下,一般服從正態分佈。設定完與估計所得參數有關的檢驗統計量後,計算檢驗統計量的值於檢驗統計量在其分佈下的概率。並依據此值或者概率,藉由一定的置信度前提下,判斷所估計之參數是否正確。

T檢驗

T檢驗即均值檢驗,用以檢驗正態分佈變量的總體分佈的均值(μ)大小或者兩變量所對應的總體分佈的均值是否相同。由於在該檢驗中採用的檢驗統計量服從t分佈,故稱爲T檢驗。

單變量均值檢驗

檢驗隨機變量X,X~N(μ,δ²),其總體的均值μ是否等於μ0。μ0爲給定值(一般由無偏估計求出,或問題給出)。

原假設:H_0:\mu=\mu_0 即,μ與μ0之間無明顯差異

檢驗統計量設定:

若X服從正態分佈N(μ,δ²),則樣本均值\bar{X}\sim N(\mu,\delta/n)

構造檢驗統計量爲t:

t=\frac{\bar{X}-\mu}{S/\sqrt{n}}

t服從t分佈。S爲樣本標準差。計算t的值,檢查其相應的概率,以此概率判斷是否接納原假設。如檢驗統計量的概率爲p。

置信度爲95%、顯著水平爲:0.05.則若p>0.05則接受原假設。

實例演示與SPSS

問題:檢驗4組車輪的直徑的均值是否都等於322。

分析:隨機變量爲車輪直徑X。因爲有4組,故存在4個隨機變量X,運用t檢驗檢驗其是否分別都等於322即可。

打開SPSS:

打開數據文件ttest1.sav(下載地址:https://download.csdn.net/download/weixin_42141390/11701140;路徑爲:.\9\ttest1.sav)

部分數據如下:

考慮到數據文件將分組用變量表示,故先進性拆分:點擊“數據”,“拆分文件”,選擇“比較組”將“機械編號”變量納入分組依據中即可。

之後點擊“分析”中的“比較均值”,點擊“單樣本t檢驗”,將檢驗值設置爲322,在options(選項)上設置置信度爲90%。點確定-確定即可。

得出結果有兩個表:

一個是統計描述表

單樣本統計                    
機器編號        個案數    平均值    標準 偏差    標準 誤差平均值
1    制動閘直徑    16    321.998494    .0111445    .0027861
2    制動閘直徑    16    322.014263    .0106985    .0026746
3    制動閘直徑    16    321.998281    .0104840    .0026210
4    制動閘直徑    16    321.995431    .0069878    .0017469

 

另一個是:

單樣本檢驗                            
機器編號        檢驗值 = 322                    
                              t    自由度    Sig.(雙尾)    平均值差值    差值 90% 置信區間    
                                                                                                     上下限
1    制動閘直徑    -.541     15      .597                   -.0015063      -.006390    .003378
2    制動閘直徑    5.333    15     .000                   .0142625        .009574    .018951
3    制動閘直徑    -.656     15      .522                      -.0017187      -.006313    .002876
4    制動閘直徑    -2.615   15      .019                  -.0045688       -.007631    -.001506

可以看到檢驗統計量t的值和其概率。可以看出,只有編號爲2的概率小於0.1。故拒絕原假設,即認爲編號2的機器的直徑均值不等於322.

 

雙尾概率:

https://wenda.so.com/q/1413687569492751

與方向有關。

 

雙變量t檢驗

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