已知均值±标准差算p值

2025-04-2310:14:01知识经验0

在本系列的先前几篇内容中,我们围绕 t 检验这一主题与大家一起探讨了相关问题,希望各位现在对 t 检验(及其非参数检验)的理论背景和实际应用有了更深入的理解。

在具体应用中,虽然存在各种细节问题需要注意,但我们的初衷始终如一——即通过 t 检验来对一组或两组个体某一连续变量的平均值进行统计推断(非参数检验则是针对中位数)。

今天,我们将进一步探讨如何从“推断”的角度来解读 t 检验(以及相对应的非参数检验)的结果。

假设你收集到了一个样本数据,经过必要的正态性检验和数据转化后,你进行了 t 检验。无论你是用传统方法查表,还是利用现代统计软件如 SPSS、SAS,你首先会关注什么?

我想你已经看到了所有人齐刷刷举起的手——那就是 p 值!

p 值越小,结果似乎就越“显著”,越有价值。但与此我们必须认识到另一个事实:p 值并非万能。许多人误以为 p 值能够直接代表发现的效应或差异的大小,实际上并非如此。

我们之前就讨论过这个话题——“说人话的统计学”系列的开篇即为此。当时我们提到,p 值并不能直接反映效应大小。可能当时你会觉得有些费解,但现在我们已经对 t 检验有了更深入的了解,我们以它为例再来细说这一观点。

让我们回到一个例子中:蓝精灵与格格巫的包子大。学校后勤指定的食堂包子重量标准是每个50克,而蓝精灵想知道格格巫做的包子是否符合这一标准。我们已经知道,单个包子重量会有一定的随机波动,所以“符合标准”意味着大量包子的平均质量应接近50克,这正是单样本t检验能回答的问题。

蓝精灵进行了t检验并得到了一个p值。那么,我们能从这个p值中得到什么呢?

为了更好地解释问题,让我们来模拟一下。假设我们事先知道格格巫的包子重量总体分布,并使用计算机模拟不同的抽样情况,然后进行t检验,看看p值的表现如何。

设想格格巫的包子重量总体确实低于标准50克。我们进一步假设这个总体服从正态分布,且标准差为5克。根据正态分布的性质,这意味着在大多数情况下,格格巫的包子重量会在45克到55克之间。现在假设蓝精灵抽取了一个样本,我们可以使用计算机程序来模拟这个抽样过程。

在某次模拟中,蓝精灵得到了以下10个包子的重量数据(我们可以把这些数据称为“样本1”):

44.81, 44.96, 51.92, 45.51, 52.72, 44.34, 51.86, 33.49, 47.88, 51.85

正如在实际操作中一样,这只是一个样本。如果我们重复模拟抽样过程,每次都会得到略有不同的样本。

想象还有另一位蓝精灵(我们称他为蓝精灵2号),他也从格格巫的窗口抽取了100个包子重量(我们称之为“样本2”)。这个样本里有100个数,列出的话会过于冗长,所以我们把样本1和样本2一起画在图上。

图中的蓝色横线代表包子重量的标准值50克。每个样本中的数据点用“+”表示,样本平均值用菱形表示,总体平均值用圆形表示。

拥有这些数据后,两位蓝精灵分别对他们手上的样本进行了单样本t检验(以50克为标准值)。他们第一时间将目光投向了p值。样本1和样本2得到的p值分别是某个数值和另一个数值。

这时,我们需要思考的是:我们做t检验的根本目的是什么?

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