比较两个独立样本的均值

估计两个总体均值之差及其不确定性。

指南 · 基础统计 · 阅读约需 4 分钟

应用命令、工作表标识符和示例数据值保留原文。截图、图表和下载文件均为英文。

示例: 缓冲材料压缩力

64 个独立试样,每种缓冲材料各 32 个。

下载示例数据(CSV,英文列名)

此示例与 Help 中使用的示例相同。导入 CSV 文件以按照步骤操作,或在 Help 中使用 Open example in a practice copy 预填输入。

1. 创建工作区

在侧边栏中打开 Basic Statistics,选择 Means: Two-Sample (t)。创建并命名分析,选择 New blank worksheet,然后选择 Create analysis。

2. 导入示例数据

下载上方的 CSV 文件并将其导入工作表。分隔符选择 Comma,小数分隔符选择 Dot,并选中 First row contains column names。

3. 指定输入列

在 Inputs 中,选择 Two sample (independent) 作为 Test type。将 sample_1 指定给 Sample 1,将 sample_2 指定给 Sample 2。这两列分别包含 Foam A 和 Foam B 的数据。试样相互独立;处于同一个工作表行并不构成配对。各列 32 个试样数据之外的空白单元格是有意保留的,并非缺失的配对读数。

4. 设置检验和图表

在 Significance level (α) 中输入 0.05,并选择 Two-sided (≠) 作为 Alternative hypothesis。保持 Assume equal variances 未选中。选择 Integer — validation dataset convention 作为 Degrees of freedom,以复现此 Welch 结果。这会将 56.3241 向下取整为 56。打开 Additional comparisons,保持 Include Mann–Whitney U test 未选中。

打开 Plot options。将 Histogram binning 设为 Automatic,将 Histogram scale 设为 Frequency。保持 Show normal curve 未选中,并选中 Show confidence interval for mean difference。

Means: Two-Sample (t): 输入信息,包含示例的列分配和设置
英文 Inputs 界面,展示运行分析前的示例列和设置。 查看原尺寸图片 (在新标签页中打开)

5. 运行分析

选择 Run analysis,然后打开 Results。

6. 解读结果

  1. 明确独立样本

    每种材料有 32 个不同试样。样本 1 为 Foam A,样本 2 为 Foam B。使用 Welch 检验比较两者的总体平均压缩力。

  2. 阅读差值和区间

    Foam A 减去 Foam B 的平均差值为 5.625 N。95% 区间为 −0.901–12.151 N,跨越零;p = 0.08975。在 5% 显著性水平上,本研究无法证实存在差异,也无法证实等效性。此示例使用 56 个整数自由度。

    差值置信区间(英文图表)
    差值置信区间(英文图表) 查看原尺寸图表 (在新标签页中打开)
  3. 比较样本分布形态

    箱体显示各样本中间一半的数据,中位数位于箱体内。须和围栏标记描述观测值,并非验收限。Foam B 的样本标准差较大,约为 14.96 N,而 Foam A 约为 10.77 N。

    样本箱线图(英文图表)
    样本箱线图(英文图表) 查看原尺寸图表 (在新标签页中打开)
  4. 阅读直方图

    条形高度统计落在各数值区间内的测量次数。比较分布形态和离散程度,不要将条形视为置信限。独立性来自使用不同试样,而非此图表。

    样本直方图(英文图表)
    样本直方图(英文图表) 查看原尺寸图表 (在新标签页中打开)
  5. 判断结果支持什么决策

    将完整的差值区间与缓冲材料决策所需的改善幅度比较。若区间过宽,增加数据可能有用;p 大于 0.05 并不能证明性能相同。

更多详情:阅读各结果部分

完整结果表采用六位有效数字,与 Help 中一致。

双样本 t 检验

均值差为样本 1 减去样本 2;标准误衡量其不确定性。t 统计量为差值除以标准误。自由度、显著性水平 α、备择假设、方法和置信水平用于记录推断设置。置信区间下限和上限界定总体均值之差。自由度约定记录采用整数 Welch 自由度。未取整的 Welch 自由度为 56.3241;实际使用的自由度为 56。此设置会影响 p 值和区间宽度。

双样本 t 检验 · 14 行
统计量数值
t 统计量1.72662
自由度56
自由度(DF)约定整数 — 验证数据集的约定
未舍入的 Welch 自由度(DF)56.3241
使用的自由度(DF)56
p 值0.0897498
均值差5.625
标准误3.25782
α0.05
备择假设two-sided
方法Welch t 检验
置信水平(%)95
置信区间(CI)下限-0.90119
置信区间(CI)上限12.1512
  • 在 α=0.05 水平上未能拒绝 H₀(μ₁ − μ₂ = 0)(p=0.0897)
  • H₀: μ₁ − μ₂ = 0
  • H₁: μ₁ − μ₂ ≠ 0

样本摘要

n 统计读数个数;均值、中位数、最小值、最大值和极差描述各样本。SD 为样本的离散程度,SE 为样本均值的不确定性,IQR 为中间一半数据的跨度。每种材料有 32 个独立试样。

样本摘要 · 2 行
样本n均值标准差(SD)SE中位数最小值最大值极差IQR
样本 132184.92510.7661.90318185.15168.4209.240.816.9
样本 232179.314.95732.6441178.2145.7211.76620.9

箱线图坐标

Q1 和 Q3 界定中间一半的数据,中位数位于两者之间。IQR 为 Q3 减去 Q1。下围栏和上围栏按 1.5 × IQR 确定;须延伸至围栏内最极端的观测值。这些坐标并非验收限。

箱线图坐标 · 2 行
样本Q1中位数Q3IQR下围栏上围栏下须上须
样本 1175.85185.15192.7516.9150.5218.1168.4209.2
样本 2170.275178.2191.17520.9138.925222.525145.7211.7

箱线图标记

若有数据行,每行会标识超出围栏的观测值所属样本、工作表行及其数值。此表为空,表示两个样本均没有围栏标记。出现标记时应调查原因,而非自动删除。

箱线图标记 · 0 行
样本工作表行数值

本节未返回任何数据行。

7. 创建报告

保留完整的英文 Two-sample t-test、Sample summaries、箱线图坐标和标记、差值区间、箱线图及直方图。说明差值方向为样本 1 减去样本 2,并记录采用整数 Welch 自由度的约定。

在已完成的运行中选择 Add to report 。打开 Choose individual items and advanced options 以选择表格和图表,然后选择 Add to draft。隐藏的项目仍会保留在已保存的分析中。

为报告命名,并添加研究目的和您的解读。选择 Save,查看 Preview,然后使用 Export → Download HTML。以下示例包含全部已选内容,包括超出单屏显示范围的结果。

此报告在应用中生成,为英文原版。 此 Help 示例在应用内生成的完整输出,包括适用的表格、图表和运行说明。 报告中的数值采用应用显示的数值精度。导出的图表为静态图表。在窄屏上,请横向滚动查看较宽的图表和表格。
查看示例报告: 比较独立的缓冲材料样本

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