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市場研究工具 · 比較兩個平均數

t 檢定計算器

兩組平均數是否真的不同?輸入摘要統計量或原始資料,得到 Welch 與 Student t 檢定、變異數同質性檢定、平均數差的信賴區間和效果量。

線上計算 t 檢定

可輸入每組的樣本數、平均數和標準差,也可以從 Excel 貼上原始資料或開啟資料檔;檔案只在瀏覽器中讀取,不會上傳。

第 1 組
第 2 組

Welch t 檢定

t(71.64) = 2.11

看過廣告比對照組高 7.62(95% 信賴區間 [0.42, 14.82]);在 α = .05 下差異達統計顯著。

p = .038 · 依觀察方向計算的單尾 P:p = .019。

敘述統計

敘述統計
樣本數 n平均數標準差
看過廣告4263.1413.69
對照組4055.5218.54

檢定

檢定
檢定t自由度P(雙尾)平均數差標準誤95% 信賴區間
Welch(變異數不等)2.10971.64p = .0387.623.613[0.42, 14.82]
Student(變異數相等)2.12480p = .0377.623.587[0.48, 14.76]

變異數同質性檢定

Levene 檢定需要原始資料。兩組標準差之比為 1.35;Welch 檢定不假設變異數相等,因此只有摘要統計量時較穩妥。

效果量

效果量
估計值95% 信賴區間
Cohen's d(合併標準差)0.469[0.029, 0.907]
Hedges' g(小樣本校正)0.465[0.029, 0.898]
01

該選哪一種 t 檢定?

獨立樣本 t 檢定比較兩組不同的對象,例如看過廣告的受訪者與對照組。成對樣本 t 檢定分析同一對象兩次測量的差值,例如試用前後的評分;它去除了個體間差異,通常檢定力更高。單一樣本 t 檢定把樣本平均數與目標值、業界基準或量表中點比較。

Student t 檢定合併兩組變異數,只有在母體變異數相等時才準確;Welch t 檢定分別估計變異數並調整自由度。變異數相等時兩者幾乎一致,變異數不等且樣本數不同時 Student 檢定可能明顯失真,因此本工具以 Welch 結果為主,同時列出 Student 結果。

  • Welch:t = (x̄₁ − x̄₂) ÷ √(s₁²/n₁ + s₂²/n₂),自由度以 Welch–Satterthwaite 近似。
  • 成對:t = 差值平均數 ÷(差值標準差 ÷ √n),自由度 n − 1。
  • Cohen's d = 平均數差 ÷ 合併標準差(成對為 d_z);Hedges' g 再乘以小樣本校正因子 J,信賴區間由非中心 t 分配反推。
02

範例:廣告測試的品牌好感度

範例資料為合成資料:看過廣告的 42 人與對照組 40 人為品牌打分(0–100)。兩組平均數分別為 63.14(標準差 13.69)和 55.52(標準差 18.54)。

Welch t 檢定:t(71.6) = 2.11,P = .038;廣告組高 7.62 分,95% 信賴區間 [0.42, 14.82]。Student 檢定結果接近(t(80) = 2.12,P = .037),Brown–Forsythe 檢定 P = .174。Hedges' g = 0.46,95% 信賴區間 [0.03, 0.90],區間較寬,表示每組約 40 人時效果大小的估計仍不精確。

成對範例中 30 名受訪者在試用產品前後各打一次分,平均提高 3.67 分:t(29) = −3.10,P = .004,d_z = −0.57。

03

適用與不適用的情況

t 檢定適用於連續型(或近似連續)的結果變數,要求觀察值相互獨立,組內資料近似常態,或每組樣本數較大(約 30 以上)。

  • 兩組獨立對象比較評分、金額、時間等數值結果。
  • 同一對象前後兩次測量,或一對一配對的設計。
  • 不適用:三組以上——請用單因子變異數分析,而不是做多次 t 檢定。
  • 不適用:二元結果(是/否)——請比較比例,例如卡方檢定或 McNemar 檢定。
  • 不適用:加權調查資料或複雜抽樣設計——這裡的公式假設簡單隨機樣本。
04

如何解讀和報告

P < 0.05 表示若兩母體平均數相等,出現這麼大差異的可能性很小;它不代表差異大或有實際意義。請搭配平均數差的信賴區間判斷差異可能的範圍,並用 Cohen's d(約 0.2 小、0.5 中、0.8 大,只是 Cohen 的粗略慣例)描述效果大小。每組少於約 20 人時優先報告 Hedges' g。

報告範例:Welch t(71.6) = 2.11,P = .038,平均數差 = 7.62,95% CI [0.42, 14.82],Hedges' g = 0.46。

參考資料

延伸閱讀

  • 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

常見問題

常見問題

應該用 Welch t 檢定還是 Student t 檢定?

預設用 Welch t 檢定。它不假設兩組變異數相等,變異數相等時幾乎沒有損失,變異數不等(尤其兩組樣本數也不同)時仍能保持準確。Student 結果用於對照或重現舊報告。

只有平均數和標準差,能做 t 檢定嗎?

可以。t 值、自由度、P 值、信賴區間、Cohen's d 和 Hedges' g 只取決於每組的樣本數、平均數和標準差,摘要統計量與原始資料得到的結果相同。Levene 與 Brown–Forsythe 檢定需要逐筆觀察值,只在原始資料模式中顯示。

成對樣本 t 檢定和獨立樣本 t 檢定有什麼不同?

成對樣本 t 檢定用於同一對象的兩次測量(前後測、同一人評價兩個產品、配對組),分析的是配對內的差值;獨立樣本 t 檢定用於兩組不同的對象。把成對資料當作獨立樣本會損失檢定力,反過來則是錯誤的方法。

Cohen's d 的信賴區間是怎麼算的?

工具反推非中心 t 分配得到 d 的信賴區間,這在常態假設下是精確方法,而不是簡單的常態近似。Hedges' g 的區間由 d 的區間乘以同一個校正因子 J 得到。

資料會上傳到伺服器嗎?

不會。手動輸入、貼上的資料和開啟的檔案都只在目前的瀏覽器分頁中計算,不會上傳。

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