t 检验计算器

单样本 / 独立两样本(默认 Welch,可切 Student)/ 配对 t 检验,输出 t 值、自由度、双侧 p 值、Cohen's d 与 95% 均值差置信区间

在线 t 检验计算器:单样本 t 检验(t = (x̄−μ₀)/(s/√n))、独立两样本 t 检验(默认 Welch 不等方差校正, Satterthwaite 自由度;可切换 Student 合并方差)与配对 t 检验(差值 d̄/(sd/√n))。 数据支持逗号 / 空格 / 换行宽容解析,输出两组均值与方差对比、方差比提示、t 值、自由度、双侧 p 值 (t 分布 CDF 基于不完全贝塔 I_x(df/2, 1/2),Lentz 连分式,双精度)、Cohen's d 效应量 (独立用合并 sd 口径、配对用 d_z)与 95% 均值差置信区间,附显著性徽章(p<0.05 / <0.01 / <0.001)。 经典锚点(Cushny-Peebles 睡眠数据 t=−4.0621、p=0.00283)精确复现。全部计算在浏览器本地完成,不上传任何数据。

p 值显著 ≠ 效应大:n 很大时微小的均值差也会 p<0.05。 报告时同时给出效应量 Cohen's d(0.2 小 / 0.5 中 / 0.8 大)与置信区间,别只甩一个 p 值。

单样本 t 检验回答「这批数据的均值是否偏离某个基准值 μ₀」: t = (x̄ − μ₀) / (s/√n),df = n − 1。

单样本结果

p < 0.05(* 显著)

t 值

3.1853

自由度 df

5.00

双侧 p 值

0.02439

效应量 Cohen's d

1.3004

单样本:t = (x̄ − μ₀)/(s/√n) = (51.6667 − 50.0000)/0.5232;s = 1.2817,df = n−1 = 5

均值差(点估计)

1.6667

x̄ − μ₀

均值差的 95% 置信区间

[ 0.3216, 3.0117 ]

均值差 ± t(0.975, df) × SE,区间整体在 0 以上

三种 t 检验怎么选

单样本 t

一组数据 vs 已知基准(标准值、行业阈值、历史均值)。

独立两样本 t

两组不同对象(A/B 实验、对照组 vs 处理组),组间互相独立。默认 Welch。

配对 t

同一对象测两次(前后测、左右对照),个体内差异消掉了个体间变异,通常比当独立两组更灵敏。

Cohen's d 怎么读

d = 均值差 / 合并标准差,是「差了零点几个标准差」:0.2 小、0.5 中、0.8 大(Cohen 惯例)。 配对设计常用 d_z = d̄ / sd(差值),同一数据下 d_z 通常大于组间 d,两者不可直接比较。 t 与 d 可以互推:独立等样本时 d = 2t/√df。

#t 检验公式、FAQ 与参考

t 检验计算器说明

t 检验用 t 统计量检验「均值是否等于某值 / 两组均值是否相等」。t 分布 CDF 通过不完全贝塔函数 I_x(df/2, 1/2)(Lentz 连分式)计算:P(|T| ≥ |t|) = I_{df/(df+t²)}(df/2, 1/2),双精度复现 R 的 t.test 输出(Cushny-Peebles 睡眠配对数据 t = −4.0621、p = 0.00283)。本页支持单样本、 独立两样本(Welch / Student)与配对三种模式,全部在浏览器本地计算。

什么时候用哪种 t 检验(对照表)

设计公式自由度典型场景
单样本t=(x̄−μ₀)/(s/√n)n−1与基准值/标准值比较
独立两样本(Welch)t=(x̄₁−x̄₂)/√(s₁²/n₁+s₂²/n₂)Satterthwaite(可为小数)两组独立对象,默认推荐
独立两样本(Student)t=(x̄₁−x̄₂)/(sp·√(1/n₁+1/n₂))n₁+n₂−2方差确证相等且需要经典口径
配对t=d̄/(sd/√n)对数−1前后测、同体双测量

常见问题 (FAQ)

Welch 和 Student 怎么选?

拿不准就 Welch:它在方差相等时几乎不损失功效,方差不等时显著更稳健,R 与主流统计软件已把 Welch 设为默认。Student 只在「两组总体方差确实相等」这个强假定下才精确,通常仅用于复现经典教材结果。

方差比多大算「差异大」?

本页在两组样本方差比超过 2 时给出非正式提示。这是经验提示而非正式检验(正式的 F 比率检验或 Levene/Brown-Forsythe 检验对正态性与样本量更敏感)。看到提示时优先用 Welch——这也是本页默认。

t 值多大才算显著?

取决于自由度:df 越小,|t| 需要越大。双侧 0.05 的临界值在 df=5 时是 2.5706,df=24 时是 2.0639,df→∞ 时收敛到 1.95996(正态 z)。直接看 p 值更方便,本页已按不完全贝塔精确计算。

p = 0.049 和 p = 0.051 有本质区别吗?

没有。0.05 是约定阈值不是物理边界,两者证据强度几乎相同。更好的做法是报告精确 p 值、效应量与置信区间,让读者看到量级而非二值结论。

配对检验的 t 符号为什么和论文相反?

符号取决于差值方向。本页取 d = 第一组 − 第二组(与 R 的 t.test(x, y, paired=TRUE) 同向);论文若按「后 − 前」定义差值,符号相反但 |t| 与 p 值完全一致。双侧检验中方向不重要。

计算数据会上传吗?

不会。数据解析、t 统计量、p 值与效应量全部在你的浏览器本地计算,不发送任何网络请求,输入数据不被存储或上传。

参考来源

  • Student (W. S. Gosset, 1908). The probable error of a mean. Biometrika 6.
  • Welch, B. L. (1947). The generalization of 「Student's」 problem. Biometrika 34.
  • Cushny, A. R. & Peebles, A. R. (1905) 睡眠数据;R 内置 sleep 数据集经典算例
  • Cohen, J. (1988). Statistical Power Analysis for the Behavioral Sciences(效应量惯例)
  • t 分布 CDF/分位数经不完全贝塔函数(Lentz 连分式,Numerical Recipes §6.4)计算

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