选择哪一种 t 检验?
独立样本 t 检验比较两组不同对象,例如看过广告的受访者与对照组。配对 t 检验分析同一对象两次测量的差值,例如试用前后的评分,它去除了个体间差异,通常更有检验效能。单样本 t 检验把样本均值与目标值、行业基准或量表中点比较。
Student t 检验合并两组方差,只有在总体方差相等时才准确;Welch t 检验分别估计方差并调整自由度。方差相等时两者几乎一致,方差不等且样本量不同时 Student 检验可能明显失真,因此本工具以 Welch 结果为主,同时列出 Student 结果。
- Welch:t = (x̄₁ − x̄₂) ÷ √(s₁²/n₁ + s₂²/n₂),自由度用 Welch–Satterthwaite 近似。
- 配对:t = 差值均值 ÷ (差值标准差 ÷ √n),自由度 n − 1。
- Cohen's d = 均值差 ÷ 合并标准差(配对为 d_z = 差值均值 ÷ 差值标准差);Hedges' g 再乘小样本校正因子 J,置信区间由非中心 t 分布反解得到。
方差齐性检验怎么看?
使用原始数据时,工具同时给出以均值为中心的 Levene 检验和以中位数为中心的 Brown–Forsythe 检验(对偏态更稳健)。它们描述两组离散程度,不宜作为先检验、再挑选 t 检验的“关卡”:无论结果如何,Welch 检验都是稳妥的默认选择。只有汇总统计量时无法做 Levene 检验,工具会给出两组标准差之比供参考。
示例:广告测试的品牌好感度
示例数据为合成数据:看过广告的 42 人与对照组 40 人对品牌打分(0–100)。两组均值分别为 63.14(标准差 13.69)和 55.52(标准差 18.54)。
Welch t 检验:t(71.6) = 2.11,P = .038;广告组高 7.62 分,95% 置信区间 [0.42, 14.82]。Student 检验结果接近(t(80) = 2.12,P = .037),Brown–Forsythe 检验 P = .174。Hedges' g = 0.46,95% 置信区间 [0.03, 0.90],区间较宽,说明每组约 40 人时效应大小的估计仍不精确。
配对示例中 30 名受访者试用产品前后各打一次分,平均提高 3.67 分:t(29) = -3.10,P = .004,d_z = -0.57。
适用与不适用的情形
t 检验针对连续型(或近似连续)的结果变量,要求观察相互独立,组内数据近似正态,或每组样本量较大(约 30 以上)。
- 两组独立对象比较评分、金额、时长等数值结果。
- 同一对象前后两次测量,或一一匹配的配对设计。
- 不适用:三组及以上——请用单因素方差分析,而不是做多次 t 检验。
- 不适用:二分类结果(是/否)——请比较比例,例如卡方检验或 McNemar 检验。
- 不适用:加权调查数据或复杂抽样设计——这里的公式假定简单随机样本。
如何解读和报告
P < 0.05 表示若两总体均值相等,出现这么大差异的可能性很小;它不说明差异大或有实际意义。请结合均值差的置信区间判断差异的可能范围,并用 Cohen's d(约 0.2 小、0.5 中、0.8 大,仅为 Cohen 的粗略约定)描述效应大小。每组少于约 20 人时优先报告 Hedges' g。
报告示例:Welch t(71.6) = 2.11,P = .038,均值差 = 7.62,95% CI [0.42, 14.82],Hedges' g = 0.46。