应用T检验方法进行数据统计分析的研究
T检验是在正态分布条件下,当方差未知时,以T分布为依据时对总体均值作检验的方法,属于参数检验的范畴。t检验是用t分布理论来推论差异发生的概率,从而比较两个平均数的差异是否显著。在统计假设检验中,当总体的标准差未知时,需要用样本标准差来代理总体的标准差,统计量不再服从标准正态分布,而服从于另一种概率分布,称为T分布。
本文交代T检验方法应用的基本思想、发生的条件、操作步骤,T检验的目的和意义。并通过对学生成绩T检验的实例引入,判断了科目对学生的分数有无显著性影响,进而向大家介绍一种统计学方法T检验。以便让大家对T检验有所掌握了解,如何使用T检验方法分析相关数据。
选题的目的和意义
众所周知,在教育中,成绩可以反映出学生在最近的学习情况,但是不能只看单次的考试来评价一个学生,所以我们要科学,合理的分析成绩来发现学生的不足,然后共同努力弥补。
T检验分析实例
(1)相关样本,容量小于30的T检验
同一批学生在实验前后进行两次测试得到两次成绩,若把这两次成绩看成两个样本的话,则这两个样本之间相互不是独立的,称为相关样本。
在五年级(3)班进行《语文口头作文对语文成绩影响的实验研究》,每节课用10分钟的时间让学生进行口头小作文比赛,实验前进行一次语文成绩测试,随机抽取10名学生语文成绩(实验前成绩)记录如表,一个学期后用同样难度的试题又进行测试记录这10名学生的语文成绩(实验后成绩)记录如表。
初二、三班随机抽取10名学生语文成绩表
该案例是相关样本,样本容量为10,小于30,用相关样本的t检验看实验前和实验后五年级(3)班随机抽取10名学生语文成绩有无显著性差异。
样本1(实验前)成绩总和b9c105a5f440f05c3bafa89c2c4cd464.png
样本2(实验后)成绩总和7e40a22674b5da014adf13dd6e8a2401.png
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样本1(实验前)和样本2(实验后)第i个学生成绩差:d=X2-X1
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(4bd1d57489f23848d8c79b3c83a2076b.png
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若显著性水平α定为0.05,根据df=n-1=10-1=9查t表:tα/2=2.262。
因为t=3.456> tα/2说明实验后学生的成绩有显著的提高。
结论:五年级(3)班实验前语文成绩表平均分b9acb618fb020f6f760b526d20bfbd1f.png
(2)不同样本,容量小于30的t检验
案例:比较一年级(1)班和一年级(2)班第二学期期末语文成绩
表1、一年级(1)班第二学期期末物理语文成绩表
时间:2013年7月
表2、一年级(2)班第二学期期末语文成绩表
时间:2013年7月
一年级(1)班和一年级(2)班学生人数分别为27和29,样本容量小于30,用t检验看两个班成绩有无显著性差异(用计算机处理)。
一年级(1)班:均分: b9acb618fb020f6f760b526d20bfbd1f.png
每个学生分数与平均分离差的平方和:7f45a44b0da8f4653a18de9619b7a8cb.png
一年级(2)班:均分:b245cc3e288946ebc4e619feacdf1828.png
每个学生分数与平均分离差的平方和:3293d44d449cc5781e1fbe63378cef99.png
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自由度df=n1+n2-2=27+29-2=54,若取α=0.05,查t值表,0<t≤2.014无显著差异,2.014<t≤2.670有显著差异。
上面计算的0<t=0.1746≤2.014,说明一年级(1)班和一年级(2)班第二学期期末物理成绩无显著差异。
四、讨论
尽管t检验是假设检验中最简单的,但是在使用其进行统计推断的时候也有着众多的注意事项。首先,在使用t检验的过程中需要首先对样本进行方差齐性的检验。其次,对于假设检验结果的描述中,因为使用的是反证法,所以对零假设只能以拒绝或者不拒绝描述。其他的描述都是不恰当的。
除了本文描述的两样本t检验外,还有单一样本的t检验和配对t检验。单一样本的特点是使用已经存在的均值、方差作为比较的目标。配对t检验是对两独立样本t检验的另一推广。这类t检验是对样本按照某些因素配对后,再分配到两组中进行t检验。
五、结论
本文描述了t检验的基本原理、使用限制和注意事项。并通过实验和实际数据验证了t检验可以在教学实践中使用,取得了一定的效果。因此,在教学科研中,使用t检验这样的统计推断技术,可以为教学提供一定的科学指导。
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