仮説検定の計算機(z と t)
あなたのデータ
データを見る前に向きを決めてください。あとからではいけません。測った平均がたまたま高かったからといって高い側だけを検定するのは、コイン投げを発見に変える最も古いやり方です。
結果
本当の平均がちょうど比較相手の値だったとして、これ以上の差が偶然だけで現れる頻度
—
| 検定統計量 | — |
| どの分布に照らして読むか | — |
| 自由度 | — |
| 統計量が越えなければならない値 | — |
| 差の大きさを標準偏差で数えると | — |
| もう一方の分布ならどう答えたか | — |
| 真の平均と両立する範囲 | — |
同じ差を、もっと多くの人で測ると
| 観測数 | 検定統計量 | 偶然だけでそうなる頻度 | 判定 |
|---|
あの表では、差について何も変わっていません。平均も、比較相手の値も、標準偏差も、あなたが置いたところにそのままで、増えるのは観測数だけです。それでも途中で判定がひっくり返ります。検定が測っているのは、どれだけうまく測れたかであって、ものの大きさではないからです。だから差の大きさは上の表の、答えのすぐ隣にあります。
もう一つ読む値打ちがある行は、二つの分布を比べている行です。標準偏差が事前に分かっていたのではなく標本から推定されたとき、正直なのはスチューデントのt分布のほうで、標準偏差そのものが当て推量であることを織り込まねばならないぶん、正規分布より厳しくなります。標本が小さいとその差は判定をひっくり返すのに十分で、しかも閉じるのは遅い。観測が百あっても、両者は小数第三位でなお袂を分かちます。
しばしばそう説明されますが、この数値が表していないことが一つあります。比較相手の値が本当である確率ではない、ということです。この数値は、その値が本当だと仮定したうえで、あなたのデータがどれだけ意外かを問うて計算されます。これをひっくり返すには、データだけでは供給できないもの、すなわち何かを測る前にその値がどれだけもっともらしかったか、が要ります。
z検定とt検定のどちらを使うべきですか。
標準偏差が、いま検定しているその標本から来ているときはt検定を使ってください。ほとんどの場合がそうです。zを使うのは、標準偏差が本当に事前に母集団全体について既知であるとき、つまり同じ測定の長い履歴から来ていて、この観測から来ていないときだけです。
これが最も効くのは小さな標本です。統計量が同じ 2,10 で両側検定のとき、観測が五つならtは 0,1037、正規は 0,0357 を与えます。5% で一方は発見と呼び、もう一方は呼びません。両者が一致するのはおよそ二十観測からで、百でもなお小数第三位で違います。
| 観測数 | t分布によるp | 正規分布によるp |
|---|---|---|
| 5 | 0.1037 | 0.0357 |
| 8 | 0.0739 | 0.0357 |
| 10 | 0.0651 | 0.0357 |
| 15 | 0.0543 | 0.0357 |
| 20 | 0.0493 | 0.0357 |
| 30 | 0.0445 | 0.0357 |
p値は実際には何を意味しますか。
基準値が真の平均であるような世界で、あなたのと同じかそれ以上の差が偶然だけで現れる頻度のことです。それ以上ではありません。
基準値が本当である確率でもなければ、あなたの結果がまぐれだった確率でもありません。どちらの読み方もよくあり、どちらも誤りです。計算は基準値が本当だと仮定するところから始まるので、その仮定がどれだけ確からしかったかは決して言えないからです。
データを増やしたら結果が有意になったのはなぜですか。
検定が測っているのは、どれだけうまく測れたかであって、差の大きさではないからです。標準誤差は観測数の平方根に従って小さくなるので、標本が大きくなるたびに同じ差がより大きな統計量を生みます。
標準偏差の四分の一の差は、観測が十で 0,4495、六十で 0,0576、百で 0,0141、二百で 0,0005 になります。差は一度も変わっていません。だからこのページでは、標準偏差で数えた差の大きさを答えの隣に置いています。
| 観測数 | p値 | 5% で有意 |
|---|---|---|
| 10 | 0.449524 | no |
| 30 | 0.181415 | no |
| 60 | 0.057602 | no |
| 100 | 0.014063 | yes |
| 200 | 0.000506 | yes |
| 500 | 0.000000 | yes |
有意な結果でも重要でないことはありますか。
あります。大きな標本では絶えず起きます。有意とは、その差を偶然で説明しにくいという意味であって、行動に移すほど大きいという意味ではありません。
血圧を百分の一ポイント下げる薬は、十分な人数で試せば有意になりますし、どちらにせよ役には立ちません。まず差の大きさを読み、p値はそのあとです。
有意水準はどれを選べばよいですか。
5% はほとんどの分野での慣例ですが、慣例であって法ではありません。しかもデータを見る前に選ぶべきもので、見たあとではありません。
誤警報の代償が高いとき、たとえば取り消しにくい決定では、下げてください。本物の効果を見逃すほうが悪い誤りのとき、たとえばあとで再確認される安価なふるい分けでは、上げてください。
片側検定では何が変わりますか。
許容量をすべて片側に寄せます。そのため、あなたが指定した向きの差を宣言するのに必要な証拠は少なくなり、反対向きにはまったく宣言しません。
これが成り立つのは、見る前に向きを指定した場合だけです。平均がたまたま高かったからといって高い側だけを検定するのは、コイン投げを発見に変える最も古いやり方であり、自分が引き受けているつもりの誤警報率を二倍にします。
反応
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