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t临界值计算器

通过置信水平或显著性水平(alpha)以及自由度,计算单侧或双侧检验的t临界值及拒绝域。

输入查询设置

使用基于您选择的自由度的学生t分布。 结果会随着您更改自由度、单双侧类型或输入值而实时更新。

对于单样本均值或配对样本差异,请使用 n - 1。

检验类型(单/双侧)

输入模式

在双侧查询中,置信水平代表中心区域的面积,剩余的alpha值被平均分配到两侧尾部。

常用置信水平

请输入一个大于0且小于100的百分比数值。

临界值计算结果

t1=tα/2t_1=t_{\alpha/2} 下限临界值

-2.262157

t2=t1α/2t_2=t_{1-\alpha/2} 上限临界值

2.262157

α\alpha
0.05
5%
Alpha (总显著性水平)
α/2\alpha/2
0.025
2.5%
单侧 Alpha
1α1-\alpha
95%
置信水平
置信水平
分布类型
t9t_{9}
学生t分布
Ft1(p)F_t^{-1}(p)
0.975
p=1α/2p=1-\alpha/2
查询分位数

拒绝域

当 t 小于等于下限临界值,或大于等于上限临界值时,拒绝原假设(H0)。

包含Alpha阴影的t分布曲线

包含Alpha阴影的t分布曲线双侧Alpha区域: 目标区域 = 0.05双侧Alpha区域: 目标区域 = 0.05-4.7504.75中心0临界值: t1 = -2.2622t1 = -2.2622临界值: t2 = 2.2622t2 = 2.2622

显示的值已进行舍入处理;在对临界状态的检验统计量进行比较时,请使用公式中的完整精度。

分布查询步骤

将输入值转换为Alpha

α=195100=0.05\alpha = 1-\frac{95}{100} = 0.05

将Alpha分配至对应侧的尾部

α2=0.052=0.025\frac{\alpha}{2}=\frac{0.05}{2}=0.025

确定所需的t分布分位数

t=Ft1(1α2)=Ft1(0.975)=2.26215716t^{*}=F_t^{-1}\left(1-\frac{\alpha}{2}\right)=F_t^{-1}\left(0.975\right)=2.26215716

得出临界值

t1=(2.26215716), t2=2.26215716t_1=\left(-2.26215716\right),\ t_2=2.26215716

t临界值是什么意思

临界值是概率曲线上的一个分界点。在假设检验中,它定义了拒绝域:如果检验统计量落在这个分界点之外,那么在原假设 H0H_0 为真的前提下,这个结果就足够罕见,可以拒绝 H0H_0。在置信区间中,临界值决定了估计值两侧需要乘上多少个标准误。

对于 t临界值,这个计算器会根据你选定的自由度使用 Student t 分布。与标准正态曲线相比,t 曲线的尾部更厚,尤其在自由度较小时更明显。随着自由度增加,t 分布会逐渐接近 z 分布。

自由度

自由度通常写作 ν\nudfdf,它决定了 t 分布的形状。对于单样本 t 检验或成对差值,常见规则是:

df=n1df = n - 1

例如,样本量 n=25n=25 时,df=24df=24。自由度越小,临界值通常越大,因为分布尾部包含了更多概率。

Alpha 与置信水平

显著性水平 α\alpha 是分配给拒绝域的概率。显著性水平为 5%5\% 就表示 α=0.05\alpha=0.05

置信水平是置信区间中间覆盖的比例,通常写成 1α1-\alpha95%95\% 的置信水平对应:

α=10.95=0.05\alpha = 1 - 0.95 = 0.05

对于双尾临界值,总 alpha 会平均分到两个尾部:

α每个尾部=α2\alpha_{\text{每个尾部}} = \frac{\alpha}{2}

对于单尾临界值,全部 alpha 都保留在所选尾部。

单尾与双尾临界值

在右尾检验中,拒绝域位于曲线右端,因此计算器求的是:

tα,df=Ft1(1α)t_{\alpha,df} = F_t^{-1}(1-\alpha)

在左尾检验中,拒绝域位于曲线左端:

tα,df=Ft1(α)t_{\alpha,df} = F_t^{-1}(\alpha)

在双尾检验中,拒绝域分布在两端:

±t=±Ft1(1α2)\pm t^{*} = \pm F_t^{-1}\left(1-\frac{\alpha}{2}\right)

例如,当 df=24df=24 且进行 95%95\% 的双尾查找时,临界值大约是 ±2.064\pm 2.064。在相同自由度下,如果做右尾且 α=0.05\alpha=0.05 的查找,临界值大约是 1.7111.711

如何使用这个计算器

  1. 输入自由度。
  2. 选择尾部类型:双尾、右尾或左尾。
  3. 选择你的输入是置信水平还是显著性水平 α\alpha
  4. 使用预设的置信水平,或输入自定义数值。
  5. 查看临界值以及拒绝域说明。
  6. 将检验统计量与临界值或边界进行比较。

如何理解阴影 alpha 区域

曲线中带阴影的部分就是拒绝域。在双尾检验中,计算器会给两端都加上阴影,因为任意方向上的极端值都可能对原假设不利。在右尾检验中,只有右尾带阴影;在左尾检验中,只有左尾带阴影。

竖直标记线表示非拒绝区域和拒绝域之间的边界。检验统计量一旦超过这条边界,就进入了带阴影的 alpha 区域。

置信区间中的临界值

对于均值的双侧 t 置信区间,使用的也是同样的双尾反查。95%95\% 的区间会把 α=0.05\alpha=0.05 留在区间外,其中每个尾部各占 0.0250.025,因此当 df=24df=24 时,临界值是 t2.064t^* \approx 2.064。误差范围为:

误差范围=t×标准误\text{误差范围} = t^* \times \text{标准误}