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应用T检验方法进行数据统计分析的研究

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应用T检验方法进行数据统计分析的研究

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。

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∑X 1=710

样本2(实验后)成绩总和∑X 2=795

d =∣2X -1X ∣=∣

n X X 21

∑∑-∣=∣10795710-∣=8.5 样本1(实验前)和样本2(实验后)第i 个学生成绩差:d=X2-X1 ∑d 2=∑-)(X X 122=1267

(∑d )2=85

t=

)1()

(022---∑∑n n n d d d =()1101010

8512670

5.82---=3.456

若显著性水平α定为0.05,根据df=n-1=10-1=9查t 表:t α/2=2.262。

因为t=3.456> t α/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1X =11n X

∑=71,五年级(3)班实验

后语文成绩表平均分2X =22n X

∑=79.5。虽然X —1

2,但不能说明五年级(3)班实验后比实验前的语文成绩好,上面平均数差异的显著性检验具有科学依据,得出的结论(两次成绩存在显著性差异)才符合事实。即五年级(3)班实验后比实验前的语文成绩好。

(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

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: 1X =11n X

∑=70.22

每个学生分数与平均分离差的平方和:∑2

1d ==-∑211)(X X 6620.67

一年级(2)班:均分:2X =22n X

∑=67.3

每个学生分数与平均分离差的平方和:∑2

2d ==-∑

222)(X X 6004.21 t=)11(2d 212122

2

121n n n n d X X +-++-∑∑=??? ??+-++-2912712292721.600467.66203.6722.70=0.1746

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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