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比较两个均值

t 检验计算器

两组均值是否真的不同?输入汇总统计量或原始数据,得到 Welch 与 Student t 检验、方差齐性检验、均值差置信区间和效应量。

在线计算 t 检验

可输入每组的样本量、均值和标准差,也可从 Excel 粘贴原始数据或打开数据文件;文件只在浏览器中读取,不会上传。

组 1
组 2

Welch t 检验

t(71.64) = 2.11

看过广告比对照组高 7.62(95% 置信区间 [0.42, 14.82]);在 α = .05 水平上差异具有统计学意义。

p = .038 · 按观察到的方向计算的单侧 P:p = .019。

描述统计

描述统计
样本量 n均值标准差
看过广告4263.1413.69
对照组4055.5218.54

检验

检验
检验t自由度P(双侧)均值差标准误95% 置信区间
Welch(方差不等)2.10971.64p = .0387.623.613[0.42, 14.82]
Student(方差相等)2.12480p = .0377.623.587[0.48, 14.76]

方差齐性检验

Levene 检验需要原始数据。两组标准差之比为 1.35;Welch 检验不假定方差相等,因此用汇总统计量时更稳妥。

效应量

效应量
估计值95% 置信区间
Cohen's d(合并标准差)0.469[0.029, 0.907]
Hedges' g(小样本校正)0.465[0.029, 0.898]
01

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。
02

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。

03

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。

04

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。
05

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。

方法来源

参考资料与复核入口

  • Welch, B. L. (1947). The generalization of 'Student's' problem when several different population variances are involved. Biometrika, 34(1–2), 28–35.

  • Delacre, M., Lakens, D., & Leys, C. (2017). Why psychologists should by default use Welch's t-test instead of Student's t-test. International Review of Social Psychology, 30(1), 92–101.

  • Lakens, D. (2013). Calculating and reporting effect sizes to facilitate cumulative science. Frontiers in Psychology, 4, 863.

  • SciPy — scipy.stats.ttest_ind

常见问题

先确认方法,再解释结果。

应该用 Welch t 检验还是 Student t 检验?

默认用 Welch t 检验。它不假定两组方差相等,方差相等时几乎没有损失,方差不等(尤其两组样本量也不同)时仍能保持准确。Student 结果用于对照或复现旧报告。

只有均值和标准差,能做 t 检验吗?

可以。t 值、自由度、P 值、置信区间、Cohen's d 和 Hedges' g 只依赖每组的样本量、均值和标准差,汇总统计量与原始数据得到的结果相同。Levene 与 Brown–Forsythe 检验需要逐个观察值,只在原始数据模式中显示。

配对 t 检验和独立样本 t 检验有什么区别?

配对 t 检验用于同一对象的两次测量(前后测、同一人评价两个产品、匹配对),分析的是对内差值;独立样本 t 检验用于两组不同的对象。把配对数据当作独立样本会损失检验效能,反过来则是错误的方法。

Cohen's d 的置信区间是怎么算的?

工具反解非中心 t 分布得到 d 的置信区间,这在正态假定下是精确方法,而不是简单的正态近似。Hedges' g 的区间由 d 的区间乘以同一校正因子 J 得到。

数据会上传到服务器吗?

不会。手动输入、粘贴的数据和打开的文件都只在当前浏览器标签页中计算,不会上传。

在完整数据上运行同样的分析。

源文件在浏览器本地处理,无需注册。基础交叉分析支持中文;部分专业功能和文档导出说明仍为英文。

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