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t检验使用条件及在SPSS中的应用
t检验是对均值的检验,有三种用途,分别对应不同的应用场景:
单样本t检验(One Sample T Test):对一组样本,检验相应总体均值是否等于某个值;
相互独立样本t检验(Independent-Sample T Test):利用来自某两个总体的独立样本,推断两个总体的均值是否存在显著性差异;
配对样本t检验:是采用配对设计方法观察以下几种情形,1,两个同质受试对象分别接受两种不同的处理;2,同一受试对象接受两种不同的处理;3,同一受试对象处理前后。
下文将分别介绍三种t检验的使用条件以及在SPSS中的实现。
单样本t检验
1.1简介
单样本t检验的目的
利用来自某总体的样本数据,推断该总体的均值是否与指定的检验值之间存在显著性差异,它是对总体均值的检验。
单样本t检验的前提
样本来自的总体应服从和近似服从正态分布,且只涉及一个总体。如果样本不符合正态分布或不清楚总体分布的形状,就不能用单样本t检验,而要改用单样本的非参数检验。
单样本t检验的步骤
提出假设
单样本t检验需要检验总体的均值是否与指定的检验值之间存在显著性差异,为此,给定检验值μ0,提出假设
H0:μ = μ0 (原假设,
H1:μ ≠ μ0(备择假设
选择检验统计量
属于总体均值和方差都未知的检验采用t统计量:
t=X-μ0Sn,其中,X
SPSS中还将显示均值标准误差,计算公式为Sn,即t
计算统计量的观测值和概率
将样本均值、样本方差、μ0带入t统计量,得到t统计量的观测值,查t分布界值表计算出概率P
给出显著性水平α,作出统计判断
给出显著性水平α,与检验统计量的概率P值作比较。当检验统计量的概率值小于显著性水平时,则拒绝原假设,认为总体均值与检验值μ0之间有显著性差异;反之,如果检验统计量的概率值大于显著性水平,则接受原假设,认为总体均值与检验值μ0
1.2在SPSS中的实现
首先是检验样本的分布是否符合正态分析,检验方法见《正态性检验和正态转换的方法以及在SPSS中的实现》,如果符合正态分布或近似符合正态分布,则进行t检验,否则进行非参数检验。
在比较均值中选择单样本t检验,弹出单样本t检验对话框。
选择待检验的变量和检验值。点击“选项”可以选择置信区间(决定显著性水平)和缺失值的处理方式。
按分析顺序排除个案(翻译不是很好,原文是Exclude cases analysis by analysis):在检验过程中,仅提出参与分析的缺失值。
按列表提出个案(Exclude cases listwise):剔除含缺失值的个案。
点击确定,解读分析结果
从分析结果看出, 样本的总数n为2993,平均值Mean为22,大于步骤2中给定的均值20。在95%的置信区间里,给定的显著性水平为0.05。从结果中可以看出,Sig.(2-tailed)=0.0000.05,拒绝原假设,H0:u=u0。即人均住房面积的平均值与20平方米
独立样本t检验
2.1简介
独立样本t检验的目的
利用来自某两个总体的独立样本,推断两个总体的均值是否存在显著性差异;
独立样本t检验的前提
样本来自的总体应服从或近似服从正态分布
两组样本相互独
两样本的总体方差相等,若两样本的总体方差不相等时,采用近似 t 检验。
独立样本t检验涉及的是两个总体,并采用t检验的方法,同时要求两组样本相互独立,即从一个总体中抽取一组样本对另一个总体抽取的样本没有影响,两组样本的个案数目可以不相等。如果两个样本有一个不符合正态分布或不清楚总体分布的形状,就不能用t检验,而要改用两个独立样本的非参数检验。
独立样本t检验的步骤
提出假设
独立样本t检验需要检验两个总体的均值是否存在显著性差异,为此,提出假设:
H0:μ1 = μ2 (原
H1:μ1 ≠ μ2
选择检验统计量
第一种情况:当两总体方差未知且相等,采用合并的方差作为两个总体方差的估计,数学定义为
t=
其中,n1和n2 为两个样本的容量,Sω2=
第二种情况,当两总体方差不相等时,采用数学定义
t=
可见,两独立样本t检验的结论在很大程度上取决于两个总体的方差是否相等,这就就就要求在进行t检验之前要检验两个总体的方差是否相等,也称为方差齐性检验。
其中要判断两总体方差是否相等,就可以用F检验。F检验的原假设是两个总体的方差相等,在执行检验过程中,若概率P值小于给定的显著水平,则拒绝原假设,即认为方差不相等,否则认为方差相等。
计算统计量的观测值和概率
在给定原假设的条件下,将检验值0代入(μ1- μ2),将样本均值、样本方差、样本容量代入公式,得到
给出显著性水平α,作出统计判断
给出显著性水平α,与检验统计量的概率P值作比
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