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t-검정 계산기 (대응·Welch·단일 표본)

원자료나 요약 통계로 단일 표본·대응·두 표본 t-검정을 하고 t, 자유도, p값, 신뢰구간, Cohen의 d를 구합니다.

p = 0.002833가 α = 0.05보다 작습니다. 귀무가설 아래에서는 나오기 어려운 데이터이므로 이 수준에서 귀무가설을 기각합니다.

t
자유도
p값
평균 차이
표준오차
Cohen의 d
95% 신뢰구간
표본n평균표준편차
A100.751.78901
B102.332.002249
차이 A − B10-1.581.229995

브라우저에서 계산합니다. t 분포는 정규화 불완전 베타 함수로 구하므로 Welch 검정이 만드는 소수 자유도도 처리합니다. 데이터는 로컬 스토리지에 남습니다.

사용법

  1. 검정을 고르세요. 가설 평균과 비교하는 단일 표본, 같은 대상의 전후를 비교하는 대응 표본, 독립된 두 표본이 있습니다.
  2. 각 표본의 값을 공백, 쉼표, 줄바꿈으로 구분해 붙여넣거나, 요약 통계로 바꿔 n, 평균, 표준편차를 입력합니다.
  3. 가설 평균이나 가설 차이, 대립가설, 신뢰수준을 정합니다.
  4. t, 자유도, p값을 읽고, 효과의 크기는 신뢰구간과 Cohen의 d로 확인합니다.
  5. Student의 수면 데이터를 불러와 대응과 두 표본을 번갈아 보면 검정 선택이 답을 얼마나 바꾸는지 알 수 있습니다.

자세한 설명

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두 열의 숫자로, 또는 평균·표준편차·표본 크기만 있을 때는 그것으로 Student의 t-검정을 하고 t, 자유도, 양측·단측 대립가설의 p값, 원하는 수준의 신뢰구간, Cohen의 d를 구합니다. 계산보다 검정의 선택이 더 중요하며, 내장 예제가 그 이유를 보여 줍니다. Student의 1908년 데이터는 환자 열 명이 두 가지 약으로 각각 늘어난 수면 시간입니다. 같은 환자가 두 약을 모두 먹었으니 대응 표본으로 제대로 다루면 차이가 뚜렷합니다. 자유도 9에서 t = −4.06, p = 0.0028입니다. 같은 숫자를 독립된 두 집단으로 다루면 t = −1.86, p = 0.079가 됩니다. 환자 사이의 큰 차이가 약 사이의 작은 차이를 덮어 버리기 때문입니다. 두 표본 검정은 기본으로 Welch 방식을 씁니다. 두 집단의 분산이 같다고 가정하지 않으며 자유도가 소수로 나옵니다(수면 데이터에서 17.78). 합동 분산 방식도 비교용이나 그것을 요구하는 과제를 위해 함께 두었으며, 집단 크기와 퍼짐이 다르면 두 방식의 결과가 크게 갈릴 수 있습니다. 분포는 표가 아니라 정규화 불완전 베타 함수로 계산하므로 꼬리 깊숙한 p값과 정수가 아닌 자유도도 배정밀도 한도까지 정확합니다. 단측 p값은 양측 p값의 절반이 아닐 수 있습니다. 데이터가 검정한 방향으로 기울었을 때만 절반이고, 반대로 기울었을 때는 1에서 절반을 뺀 값입니다. 이 도구는 검정의 가정을 확인하지 않습니다. 표본이 아주 작거나 크게 치우쳤거나 이상값이 있으면 p값을 믿기 전에 데이터를 보고, 신뢰구간과 효과 크기를 함께 읽으세요.

자주 묻는 질문

Welch 검정과 합동 분산 검정 중 무엇을 써야 하나요?

특별한 이유가 없다면 Welch입니다. 합동 분산 검정은 두 모집단의 분산이 같다고 가정하며, 그렇지 않으면, 특히 집단 크기가 다르면 믿기 어려워집니다. Welch 검정은 그 가정을 버리면서도 분산이 실제로 같을 때 잃는 것이 거의 없어서, R과 많은 교재가 지금은 기본으로 씁니다. 자유도는 Welch–Satterthwaite 식으로 구하며 대개 정수가 아닙니다.

언제 대응 표본인가요?

한 표본의 각 값이 다른 표본의 특정 값과 짝을 이룰 때입니다. 같은 사람의 전후, 왼눈과 오른눈, 같은 시료의 두 측정이 그렇습니다. 짝을 지으면 대상 사이의 변동이 비교에서 빠지므로 대응 없는 검정이 놓치는 차이를 찾아낼 수 있습니다. 대응 데이터에 두 표본 검정을 쓰는 것은 유용한 의미의 보수적 선택이 아니라, 그저 다른 질문에 답하는 것입니다.

p값은 무엇을 뜻하나요?

귀무가설이 참일 때 관측된 t만큼 또는 그보다 극단적인 t가 나올 확률입니다. 귀무가설이 참일 확률이 아니며, p값이 기준보다 크다고 차이가 없다는 증거도 아닙니다. 신뢰구간은 데이터와 양립하는 차이의 범위를 보여 주므로 대개 예·아니오보다 더 많은 것을 알려 줍니다.

단측 p값이 왜 1에 가깝게 나오나요?

데이터가 반대 방향을 가리키기 때문입니다. 단측 검정은 평균이 가설값보다 큰지(또는 작은지)를 묻는데, 표본 평균이 반대편에 있으면 p값은 1에서 양측 p값의 절반을 뺀 값이 됩니다. 방향은 데이터를 보기 전에 정해야 합니다. p값을 절반으로 만들려고 나중에 방향을 고르는 것은 단측 검정이 아닙니다.

여기서 Cohen의 d는 어떻게 계산하나요?

단일 표본은 가설 평균과의 차이를 표본 표준편차로 나눈 값, 대응 표본은 평균 차이를 차이의 표준편차로 나눈 값(d_z라고도 씀), 두 표본은 평균의 차이를 합동 표준편차로 나눈 값입니다. 0.2는 작음, 0.5는 중간, 0.8은 큼이라는 관습적 기준은 대략적인 안내일 뿐 규칙이 아닙니다.

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