SPSS 进行 T 检验

T 检验分类

单样本 T 检验

适用于一个样本群体某种属性的均值与某个特定值的比较;例如实验中,对做某种处理的一组小白鼠的体重与正常小白鼠体重(已知值)比较。

两独立样本 T 检验

前提:方差的齐性检验。

  • 若方差相同,则使用同方差检验。
  • 若方差不同,则使用异方差检验。

适用于两个相对独立的群体某个相同属性均值的比较,比如男性、女性群体的身高比较。

成对样本 T 检验

适用于成对的两组样本的比较,例如减肥前后两组体重值的比较。

SPSS 实现 T 检验

单样本 T 检验

例题:

常规种植条件下某玉米品种的平均穗重为𝝁𝟎_=300g。现在采用根外施肥(即将肥料制成液体养分,喷洒到玉米的叶面;常规种植是指将肥料施用于土壤中)后,调查了20个玉米棒,其穗重如下表所示。问:改用叶面施肥后,穗重是否显著(置信度为 95% 或者显著水平α=0.05)增加了?

分析步骤:

第一步:提出假设(SPSS无法直接进行单尾检验,可以借助双尾检验来完成)

𝐻_0 :μ=𝜇0=300 vs 𝐻_𝐴 :μ≠𝜇0=300

第二步:计算统计量t,并根据t分布的自由度和t值得到统计量p值

t=_𝐸(𝑥)−𝜇_0 =5.486 自由度=n-1=40-1=39 查自由度为39的t分布得到p值<0.001

第三步:根据p值判断原假设是否成立,并下结论

因为 p<0.001,所以 p<0.01,所以拒绝原假设,即认为减肥药有效果,具体是什么效果呢?查看计算得到的样本均值=3.702.所以减肥药具有增肥效果。
注:SPSS 无法进行单侧检验,可以利用双侧检验进行转换。如果单侧检验的置信度为 95%,那么可将置信度设为 90%。

SPSS 工具:

分析 - 比较平均值 - 单样本 T 检验

结论:

t 值对应的 3.124,小于临界值 3.13。或概率为 p = 0.006/2 = 0.003 < 0.05,因此拒绝原假设。
原假设为 μ=𝜇_0=300,备择假设为 μ≠𝜇_0=300,又因为平均值为 307 > 300,因此可以判断,μ 显著大于 300。

两独立样本 T 检验

例题:

某次调查研究中得到了一组关于甲、乙两个公司的员工的工资数据,想要比较甲乙两个公司的员工平均工资是否有显著差异。

分析步骤:

方差齐性检验

第一步:提出假设(原假设为方差相同);
第二步:计算 F 统计量,并根据 F 分布得到相应的 p 值;
第三步:根据 p 值判断原假设是否成立,并下结论;如果 p 值大于 0.05 且比较大,认为方差是齐的,也就是说方差大致相等。

两独立样本t检验

第一步:提出假设(原假设为两个总体均值相同);
第二步:计算 t 统计量,并根据 t 分布得到相应的 p 值;
第三步:根据 p 值判断原假设是否成立,并下结论;如果 p 值小于 0.05,那么拒绝原假设,即认为两个总体的均值存在显著的差异。

SPSS 工具:

方差齐性检验:

分析 - 比较平均值 - 独立样本 T 检验

注:在“独立样本检验”表格中有两行数据,第一行为方差齐性时参考的数据,第二行为方差不齐时参考的数据。

结论:

月收入水平均值乙公司比甲公司高了 400
考虑方差齐性检验,显著性水平 p = 0.004 < 0.05,拒绝原假设,即方差是不齐的。因此需要参考第二行数据。
显著性为 0.004 < 0.05,拒绝原假设。因此认为甲乙公司的收入水平显著不同,又因为乙公司均值更高,因此我们认为乙公司的收入水平要显著高于甲公司。

成对样本 T 检验

成对样本 t 检验可以简化为单样本t检验:

  • 成对样本 t 检验一般是检验配对的两组样本之间是否存在差异;
  • 如果将配对的两组样本做减法,将得到一组数值,利用这组数据做与0进行比较的单样本 t 检验,所得结果与单样本t检验一致;

例题:

减肥药是否有效果
分析步骤:

第一步:提出假设(原假设为配对的两个总体均值相同);
第二步:先计算配对两组数据的差,再计算 t 统计量,并根据 t 分布得到相应的 p 值;
第三步:根据 p 值判断原假设是否成立,并下结论;如果 p 值小于0.05,那么拒绝原假设,即认为两个配对总体的均值存在显著的差异。否则接受原假设。

SPSS 工具:

方法一:成对样本 t 检验

分析 - 比较平均值 - 成对样本 T 检验

方法二:单样本 t 检验

我们可以通过计算中间变量,即减肥前-减肥后的差值直接用来做单样本 T 检验。

转换 - 计算变量

再将差值与 0 进行单样本 t 检验。

结论:

方法一的结论:

减肥前平均值为 90.60,减肥后平均值为 80.60
p 值为 0.000 < 0.05 ,拒绝原假设,即减肥前后的体重显著不同。又因为减肥后的均值更小,因此减肥后的体重显著小于减肥前的体重。

方法二的结论:

p 值为 0.000,拒绝原假设,差值与 0 存在明显差异,说明减肥后-减肥前体重显著小于 0,即减肥后的体重显著小于减肥前的体重。