【配对样本t检验?】在统计学中,配对样本t检验(Paired Sample t-test)是一种用于比较两个相关样本均值差异是否显著的统计方法。它适用于同一组被试在不同条件下的测量结果,例如实验前后的数据对比、同一批患者在治疗前后的指标变化等。
一、适用场景
场景描述 | 是否适用 |
同一组被试在两种不同条件下的测量 | ✅ 是 |
实验前后数据对比 | ✅ 是 |
配对的两组数据(如双胞胎、夫妻等) | ✅ 是 |
数据不满足正态分布 | ❌ 否(需先进行正态性检验) |
二、基本假设
1. 零假设(H₀):两个配对样本的均值相等。
2. 备择假设(H₁):两个配对样本的均值不相等(或大于/小于,视情况而定)。
三、计算步骤
步骤 | 内容 |
1 | 收集配对样本数据,记为X和Y |
2 | 计算每对数据的差值D = X - Y |
3 | 计算差值D的平均值($\bar{D}$)和标准差($s_D$) |
4 | 计算t统计量:$t = \frac{\bar{D}}{s_D / \sqrt{n}}$ |
5 | 确定自由度:df = n - 1 |
6 | 查t分布表,判断是否拒绝零假设 |
四、结果解读
结果 | 解释 |
p值 < 显著性水平(如0.05) | 拒绝零假设,差异显著 |
p值 ≥ 显著性水平 | 无法拒绝零假设,差异不显著 |
五、注意事项
- 需要保证数据是配对的,即每个X都有一个对应的Y。
- 差值D应近似服从正态分布,若不符合,可考虑非参数检验(如Wilcoxon符号秩检验)。
- 样本量较小(n < 30)时,对正态性的依赖更高。
六、应用实例
某医院测试一种新药对血压的影响,选取了10名高血压患者,在服药前和服药后分别测量其收缩压(单位:mmHg):
被试编号 | 服药前血压 | 服药后血压 | 差值(D) |
1 | 150 | 140 | 10 |
2 | 160 | 150 | 10 |
3 | 145 | 135 | 10 |
4 | 155 | 145 | 10 |
5 | 165 | 155 | 10 |
6 | 140 | 130 | 10 |
7 | 158 | 148 | 10 |
8 | 142 | 132 | 10 |
9 | 153 | 143 | 10 |
10 | 162 | 152 | 10 |
通过计算得出$\bar{D} = 10$,$s_D = 0$,t值为无穷大,p值为0,说明药物对血压有显著影响。
总结:配对样本t检验是一种简单有效的统计工具,适用于配对数据的均值比较。在使用前需确保数据符合正态性和配对性要求,以提高检验结果的可靠性。