成对样本的 t 检验较好常见于同一组实验对象两个时间点(比如说干预前后)之间的比较。
除此以外,还有一种情形,就是两组实验对象虽然是不同的个体,但是存在其它的一些关联,使得两组中的个体能够一一对应起来。比如改进生产工艺生产出来的样品和以前的样品的参数比较等等,我们有了成对的样本,因此也可以使用成对样本的t检验。
例如:为了比较两种谷物种子的优劣,选取10块图纸不同的土地,并将每块土地分成相同的两部分,分别种下这两种种子,假设产量服从正态分布,问两种种子的平均产量在显著性水平α=0.05上有没有显著差异?
Excel成对样本t检验结果,μ表示产量
假设:H0:μ1=μ2 VS H1:μ1≠μ2
双尾P<0.05,拒绝原假设,则两个种子平均产量有显著差异,种子2要比种子1的单位产量要高
在正态分布下,差距d=μ1-μ2也符合正态分布,则可以转化为考察d是否为零的单样本T检验,假设:H0:d=0 VS H1:d≠0
期望值μ是否为μ0可利用以下统计量
其中
为配对样本差值之平均数,
为配对样本差值之标准偏差,n为配对样本数。该统计量t在零假说:μ=μ0为真的条件下服从自由度为n−1的t分布。