Menu
flag Ar iconالعربيةdown icon

حاسبة اختبار t

اختبار t لعينة واحدة أو لعينتين أو للأزواج المرتبطة على بياناتك الخام، محلولًا سطرًا سطرًا.

بقلم Nethanel Bar, الشريك المؤسس والرئيس التنفيذي

آخر تحديث

تريد حل هذه المسائل بدون حاسبة؟

دورة الرياضيات في Coddy تعلّمك الطريقة نفسها: تعمل كل خطوة على لوح تفاعلي، ويخبرك بالضبط أين انحرفت الخطوة.

اختبار t يسأل هل الفرق أكبر من الضجيج

كل اختبار t له الشكل نفسه. هناك فرق يهمك: متوسط عينة في مقابل قيمة مزعومة، أو متوسطا مجموعتين في مقابل بعضهما، أو متوسط التغير عبر الأزواج. وهناك خطأ معياري: مقدار تذبذب ذلك الفرق من عينة إلى أخرى، مقدرًا من تشتت البيانات. إحصائية t هي الأول مقسومًا على الثاني، فـ t = 3 تعني أن الفرق يتسع لثلاثة أخطاء معيارية، ومنحنى t لدرجات الحرية الصحيحة يحوّل ذلك إلى قيمة احتمالية p.

الاختبارات الثلاثة لا تختلف إلا في ماهية الفرق والخطأ المعياري. عينة واحدة: المتوسط ناقص القيمة المفترضة، على s مقسومة على جذر n. مزدوج: الشيء نفسه مطبقًا على قائمة الفروق، فرق واحد لكل زوج، ولهذا يكون الازدواج قويًا جدًا عندما يتشارك كل زوج قدرًا كبيرًا من الضجيج. عينتان: الفجوة بين المتوسطين على خطأ معياري مبني من التشتتين. للعينتين تستخدم الصفحة افتراضيًا نسخة ولش، التي لا تفترض أن للمجموعتين التباين نفسه وهي ما تختاره كل حزم الإحصاء الحديثة افتراضيًا؛ ونسخة ستيودنت المدمجة على بعد ضغطة عندما تشترطها مادة دراسية.

الصفحة تحتفظ بما يمكن الاحتفاظ به بالضبط. المتوسط 26 يُطبع 26، والتباين 32/3 يُطبع 32/3 لا 10.67؛ والخطأ المعياري يُعرض كجذر، لأنه جذر تربيعي؛ وإحصائية t هي أول عدد عشري، لأن القسمة على جذر لا تترك شيئًا نسبيًا للاحتفاظ به. وفي الأسفل تُسرد كل خطوة ليمكن مراجعة جدول ملخص العينة مقابل حلك أنت.

ما يجب أن تعرفه عن اختبارات t

  • درجات الحرية هي n ناقص 1 لعينة واحدة وللبيانات المزدوجة، وn1 زائد n2 ناقص 2 لاختبار عينتين مدمج. ودرجات حرية ولش كسر يُحسب من التباينين، وكثيرًا ما لا تكون عددًا صحيحًا.
  • الازدواج يزيل الضجيج المشترك. قياسات قبل وبعد على الأشخاص أنفسهم يجب أن تكون اختبارًا مزدوجًا، لا اختبار عينتين أبدًا؛ فاختبار العينتين يهدر الازدواج ولا يجد شيئًا في الغالب.
  • ولش هو الخيار الآمن. عندما يكون التباينان متساويين فعلًا تتفق النسختان؛ وعندما لا يكونان كذلك، ولش وحده يحافظ على معدل الخطأ الموعود.
  • فترة الثقة تقول ما لا تستطيع القيمة الاحتمالية قوله: ما الحجم المرجح للفرق. قيمة t دالة مع فترة من 0.1 إلى 0.3 أثر صغير؛ وقيمة t نفسها مع فترة من 2 إلى 6 أثر كبير.
  • معامل d لكوهين هو الفرق بوحدات الانحراف المعياري، فيمكن مقارنته عبر دراسات بمقاييس مختلفة. نحو 0.2 صغير، و0.5 متوسط، و0.8 كبير.

كيف تجري اختبار t

  1. اختر نوع الاختبار

    عينة واحدة في مقابل متوسط مزعوم؛ عينتان مستقلتان في مقابل بعضهما؛ مزدوج عندما يكون لكل قيمة في إحدى القائمتين شريك في الأخرى.

  2. الصق البيانات

    الفواصل والمسافات والأسطر الجديدة كلها تعمل. للاختبار المزدوج يجب أن تكون القائمتان بالطول نفسه وبالترتيب نفسه.

  3. حدد الفرضية والمستوى

    طرفان لـ «يختلف»، وطرف واحد لاتجاه محدد مسبقًا. α تساوي 0.05 هي العرف.

  4. اقرأ جدول الملخص أولًا

    تحقق من أن المتوسطات والتباينات تطابق ما توقعته. معظم اختبارات t الخاطئة خاطئة لأن قيمة كُتبت في القائمة الخطأ.

  5. ثم اقرأ t وp والفترة

    الحكم يقول هل تجاوز الفرق العتبة؛ والفترة تقول ما حجمه المرجح. أبلغ عن الاثنين.

اختبارات t الثلاثة

ما يقسمه كل اختبار على ماذا.

الاختبارالفرقالخطأ المعياريدرجات الحرية
عينة واحدةx̄ − μ₀s / √nn − 1
مزدوجمتوسط الفروق d̄s_d / √nn − 1
عينتان، مدمجx̄₁ − x̄₂√(s²_p (1/n₁ + 1/n₂))n₁ + n₂ − 2
عينتان، ولشx̄₁ − x̄₂√(s₁²/n₁ + s₂²/n₂)من التباينين، وغالبًا ليست عددًا صحيحًا

أمثلة محلولة

عينة واحدة في مقابل متوسط مزعوم 24

plain
20, 22, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 29 against μ₀ = 24

القيم العشر متوسطها 26 وتباين عينتها 32/3. الخطأ المعياري هو جذر 32/30، نحو 1.033، فتكون t نحو 1.94 بـ 9 درجات حرية وقيمة p بطرفين نحو 0.085. غير دالة عند 5%: متوسط 26 يقع ضمن ما تنتجه عينة من عشرة من مجتمع متوسطه 24 نحو مرة واحدة في كل اثنتي عشرة مرة.

عينتان مستقلتان

plain
84, 79, 91, 88, 76, 85, 90 against 78, 81, 74, 80, 77, 83, 79

متوسط المجموعة الأولى نحو 84.7، والثانية نحو 78.9. اختبار ولش يعطي t نحو 2.46 بنحو 9 درجات حرية وp نحو 0.036؛ والنسخة المدمجة تعطي t نفسها بـ 12 درجة حرية وp نحو 0.030. دالة في الحالتين، وفترة الفرق تمتد من نحو 0.5 إلى 11.2.

مزدوج قبل وبعد

plain
72, 68, 75, 80, 66, 71 before; 75, 70, 79, 84, 69, 74 after

كل زوج ارتفع من نقطتين إلى أربع نقاط. متوسط الفروق 19/6، نحو 3.17، بتشتت صغير، فتكون t المزدوجة كبيرة، نحو 10.3 بـ 5 درجات حرية، وp نحو 0.0001. اختبار عينتين على الأرقام نفسها كان سيجد أقل بكثير، لأن التشتت بين الأشخاص يطغى على التغير داخل كل شخص.

أخطاء شائعة في اختبار t

  • إجراء اختبار عينتين على بيانات مزدوجة. الازدواج هو المعلومة؛ وإهداره هو الطريقة التي يختفي بها تغير حقيقي في الضجيج.
  • افتراض تساوي التباينين دون تحقق. الاختبار المدمج صحيح فقط عندما يتطابق التشتتان؛ وولش لا يكلف شيئًا تقريبًا عندما يتطابقان وينقذ الاختبار عندما لا يتطابقان.
  • استخدام صيغة المجتمع للتباين. اختبار t يستخدم تباين العينة، بالقسمة على n ناقص 1، وهذا ما تفعله الصفحة.
  • قراءة الدلالة على أنها حجم. الفرق الضئيل يصبح دالًا مع بيانات كافية؛ والفترة ومعامل d لكوهين يقولان هل يهم.
  • اختيار الطرف بعد رؤية الإشارة. إذا كان السؤال «يختلف»، فالاختبار بطرفين حتى لو جاءت النتيجة في صالحك.
  • اختبار مقياس شديد الالتواء بحفنة قيم. مع n أقل من نحو 15 وذيل طويل، يكون منحنى t دليلًا تقريبيًا؛ واختبار الرتب أو البوتستراب هو البديل الأمين.

أسئلة شائعة عن اختبار t

متى أستخدم اختبار t بدل اختبار z؟
كلما كان الانحراف المعياري مقدرًا من العينة نفسها، وهذا يكاد يكون الحال دائمًا. الأطراف الأثقل لمنحنى t تراعي ذلك عدم اليقين الإضافي. أما اختبار z فللحالة المدرسية التي يكون فيها الانحراف المعياري للمجتمع معروفًا مسبقًا، أو للعينات الكبيرة جدًا حيث يتطابق المنحنيان.
ما الفرق بين اختبار t المزدوج وغير المزدوج؟
الاختبار المزدوج يستخدم الفروق داخل الأزواج المتطابقة، كالشخص نفسه مقيسًا مرتين، فيُلغى الضجيج المشترك داخل كل زوج. أما الاختبار غير المزدوج (عينتان) فيقارن مجموعتين منفصلتين. استخدم المزدوج كلما كان لكل قيمة في إحدى القائمتين شريك طبيعي في الأخرى؛ وإلا فعينتان.
هل أستخدم اختبار t لولش أم لستيودنت؟
ولش، ما لم تشترط مادة دراسية أو مجلة غير ذلك. اختبار ستيودنت المدمج يفترض أن للمجموعتين التباين نفسه ويعطي معدلات خطأ خاطئة عندما لا يكون كذلك؛ وولش يُسقط الافتراض ويتفق مع ستيودنت عندما يصح. هذه الصفحة تستخدم ولش افتراضيًا وتقدم المدمج كخيار.
كيف أقرأ درجات الحرية في اختبار ولش؟
درجات حرية ولش تأتي من صيغة على تبايني العينتين وحجميهما، وعادة لا تكون عددًا صحيحًا، مثل 9.87. هذا طبيعي؛ فمنحنى t معرّف لأي df موجبة. وعندما يتساوى التباينان والحجمان تختزل إلى n1 زائد n2 ناقص 2.
ماذا تعني فترة الثقة للفرق؟
مدى قيم الفرق الحقيقي الذي تتسق معه البيانات عند المستوى المختار. إذا استبعدت الصفر، فالاختبار دال عند α المقابلة؛ وعرضها يقول مدى دقة تحديد الفرق. أبلغ عنها إلى جانب القيمة الاحتمالية p.
ما معامل d لكوهين؟
الفرق بين المتوسطين مقسومًا على الانحراف المعياري، أي حجم أثر بوحدات الانحراف المعياري يمكن مقارنته عبر دراسات بمقاييس مختلفة. عرفًا، 0.2 صغير، و0.5 متوسط، و0.8 كبير، وإن كان ما يُعد ذا معنى يعتمد على المجال.
هل يمكنني استخدامه لاختبار A/B؟
لمعدل تحويل، لا: تلك مقارنة نسب، وحاسبة اختبار A/B في صفحات الأدوات تجريها باختبار z للنسبتين. أما لمقياس متصل مثل الإيراد لكل مستخدم أو الوقت على الصفحة، فنعم، إذا كانت لديك قيم كل مستخدم للصقها؛ واختبار ولش لعينتين هو الخيار الصحيح.

أدوات رياضيات أخرى

Coddy programming languages illustration

تعلّم الرياضيات مع Coddy

ابدأ الآن