z = 1,96, zweiseitig
z = 1.96Die Fläche rechts von 1,96 auf der Normalkurve ist 0,025; verdoppelt für zwei Seiten ist sie 0,05. Das ist der Grenzfall: genau signifikant auf dem 5-%-Niveau, und deshalb ist 1,96 die Zahl, die sich alle merken.
Von einer z-, t- oder Chi-Quadrat-Statistik zum p-Wert, mit gezeichnetem Rand und erklärter Entscheidung.
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Ein p-Wert beantwortet eine einzige enge Frage: Wenn die Nullhypothese wahr wäre, wie oft würde eine mindestens so extreme Statistik auftauchen? Dieses "wie oft" ist eine Fläche unter einer Kurve, und die Kurve hängt von der Statistik ab. Ein z-Wert lebt auf der Standardnormalkurve, eine t-Statistik auf der t-Kurve mit schwereren Rändern für ihre Freiheitsgrade, und eine Chi-Quadrat-Statistik auf einer Kurve, die bei null beginnt und nur einen rechten Rand hat. Die meisten Rechner geben dir die Zahl; diese Seite schattiert die Fläche, für die die Zahl steht, denn einen p-Wert, den du sehen kannst, kannst du auch erklären.
Die Wahl der Seiten ist der Teil, an dem Studierende Punkte verlieren. Ein zweiseitiger Test fragt, ob die Statistik in irgendeine Richtung extrem ist, also wird die Fläche auf beiden Seiten genommen und, aus Symmetrie, verdoppelt. Ein einseitiger Test fragt nur nach einer Richtung. Der Chi-Quadrat-Test ist immer rechtsseitig, denn eine große Statistik bedeutet eine schlechte Anpassung und eine kleine eine gute, in jeder Richtung. Setze die Seiten passend zu der Hypothese, die du tatsächlich aufgeschrieben hast, bevor du die Daten angeschaut hast.
Neben dem p-Wert listet die Seite den kritischen Wert bei 0,10, 0,05, 0,01 und 0,001, sodass du die Entscheidung auch auf die ältere Art treffen kannst, durch Vergleich der Statistik mit einem Tabelleneintrag. Beide Wege stimmen immer überein: p liegt genau dann unter Alpha, wenn die Statistik jenseits des kritischen Werts liegt. Beides auf einmal zu sehen macht die Äquivalenz offensichtlich. Die weit außen liegenden Ränder werden direkt berechnet statt als eins minus eine gerundete Zahl, sodass ein p-Wert von eins zu hundert Millionen als das gedruckt wird, was er ist, statt auf null zu kollabieren.
Ein z-Wert kommt aus einem Normalmodell oder einem Anteilstest mit großer Stichprobe. Eine t-Statistik kommt aus einem t-Test auf Mittelwerte und bringt Freiheitsgrade mit. Eine Chi-Quadrat-Statistik kommt aus einer Kontingenztafel oder einem Anpassungstest und bringt ebenfalls Freiheitsgrade mit.
"Verschieden von" ist zweiseitig. "Größer als" ist rechtsseitig, "kleiner als" linksseitig. Chi-Quadrat ist von Natur aus rechtsseitig.
Diese Fläche, auf der richtigen Kurve, ist der p-Wert. Für einen zweiseitigen Test nimm die Fläche jenseits des Betrags auf einer Seite und verdopple sie.
p unter Alpha heißt signifikant. Gleichbedeutend: die Statistik jenseits des kritischen Werts bei diesem Alpha heißt signifikant. Beides wird gezeigt; sie widersprechen sich nie.
Die Statistik, die ein zweiseitiger Test (oder ein rechtsseitiger Chi-Quadrat-Test) erreichen muss, um signifikant zu sein.
| Test | α = 0,10 | α = 0,05 | α = 0,01 |
|---|---|---|---|
| z, zweiseitig | 1,645 | 1,960 | 2,576 |
| t, df = 10, zweiseitig | 1,812 | 2,228 | 3,169 |
| t, df = 30, zweiseitig | 1,697 | 2,042 | 2,750 |
| Chi-Quadrat, df = 1 | 2,706 | 3,841 | 6,635 |
| Chi-Quadrat, df = 4 | 7,779 | 9,488 | 13,277 |
z = 1.96Die Fläche rechts von 1,96 auf der Normalkurve ist 0,025; verdoppelt für zwei Seiten ist sie 0,05. Das ist der Grenzfall: genau signifikant auf dem 5-%-Niveau, und deshalb ist 1,96 die Zahl, die sich alle merken.
t = 2.5, df = 12Auf der t-Kurve mit 12 Freiheitsgraden liegt das zweiseitige p bei etwa 0,028. Auf der Normalkurve würde dieselbe 2,5 etwa 0,012 ergeben; die dickeren Ränder der t-Kurve machen dieselbe Statistik bei kleiner Stichprobe weniger beeindruckend.
χ² = 7.8, df = 3Der rechte Rand jenseits von 7,8 hat eine Fläche von etwa 0,050, das Ergebnis liegt also genau an der 5-%-Grenze. Der kritische Wert bei 0,05 für 3 Freiheitsgrade ist 7,815, und 7,8 bleibt knapp darunter, was dieselbe Entscheidung ist, andersherum gelesen.
Finde die Fläche unter der Standardnormalkurve jenseits des z-Werts. Für einen rechtsseitigen Test ist das die Fläche rechts von z; für einen zweiseitigen Test nimm die Fläche jenseits des Betrags von z und verdopple sie. Ein z von 2,0 gibt ein einseitiges p von 0,0228 und ein zweiseitiges p von 0,0455. Gib das z oben ein, und die Seite schattiert die Fläche, die sie meldet.
Ein zweiseitiger p-Wert zählt extreme Ergebnisse in beiden Richtungen, ist bei einer symmetrischen Kurve also das Doppelte des einseitigen Werts. Nimm zwei Seiten, wenn die Hypothese "verschieden von" lautet, eine Seite, wenn sie "größer als" oder "kleiner als" lautet und diese Richtung feststand, bevor die Daten gesehen wurden.
Auf dem 5-%-Niveau muss ein p-Wert unter 0,05 liegen, also sitzt genau 0,05 auf der Grenze, und die meisten Konventionen nennen es nicht signifikant. In der Praxis ist der Unterschied zwischen 0,049 und 0,051 überhaupt keine Evidenz; berichte die Zahl selbst und lass den Leser sehen, wie knapp es ist.
Du brauchst neben t die Freiheitsgrade. Der p-Wert ist die Fläche unter der t-Kurve mit so vielen Freiheitsgraden jenseits der Statistik, verdoppelt für einen zweiseitigen Test. Bei einem Einstichproben- oder gepaarten Test sind die Freiheitsgrade n minus 1; bei einem gepoolten Zweistichprobentest sind sie n1 plus n2 minus 2.
Weil die Chi-Quadrat-Statistik den Gesamtabstand zwischen beobachteten und erwarteten Häufigkeiten misst, und ein Abstand ist nie negativ. Eine große Statistik heißt, die beobachteten Häufigkeiten liegen weit von dem, was die Nullhypothese vorhersagt; eine kleine heißt, sie liegen nah dran. Nur die große Seite ist Evidenz gegen die Nullhypothese, also wird nur der rechte Rand gezählt.
Dass so extreme Daten etwa einmal in zehntausend Fällen auftauchen würden, wenn die Nullhypothese wahr wäre. Das ist starke Evidenz gegen die Nullhypothese. Über die Größe des Effekts sagt es nichts, dafür ist ein Konfidenzintervall da.
Nicht auf dieser Seite. Du musst bereits einen Test gerechnet haben und seinen z-, t- oder Chi-Quadrat-Wert kennen. Wenn du stattdessen die Rohdaten hast, nimm den t-Test-Rechner für Mittelwerte oder den Chi-Quadrat-Rechner für Häufigkeiten; beide berechnen Statistik und p-Wert zusammen.