Utilia

Calculadora de contrast d'hipòtesis

Fes en línia una prova t d'una mostra, de Welch, agrupada o aparellada, una prova z o una khi quadrat, amb valor p, valor crític, decisió i tots els passos.

Entrada

Separa els valors amb punts i coma, espais o salts de línia. La coma és el separador decimal.

Estadístic de contrast
–
Graus de llibertat
–
Valor p
–
Valor crític
–
–
Decisió
–

Pas a pas

Com fer un contrast d’hipòtesis amb aquesta eina

  1. Tria la Prova: prova t d’una mostra, prova t de dues mostres (Welch o agrupada), prova t aparellada, prova z d’una mostra (σ coneguda), khi quadrat de bondat d’ajust o khi quadrat d’independència.
  2. Per a les proves t i z, escull l’Entrada: Dades brutes (enganxa els teus valors, separats per punts i coma, espais o salts de línia) o Estadístics resum (mitjana, desviació estàndard i mida de la mostra). La coma és el separador decimal (5,45), per això no serveix per separar valors.
  3. Introdueix el valor de la hipòtesi nul·la: la Mitjana hipotètica μ₀ en una prova d’una mostra, o la Diferència hipotètica Δ₀ en les proves de dues mostres i aparellades (normalment 0).
  4. Tria la Hipòtesi alternativa: Bilateral (≠), Unilateral esquerra (<) o Unilateral dreta (>), i el Nivell de significació α (0,05 per defecte; «5 %» també funciona).
  5. Els resultats s’actualitzen mentre escrius, o fes clic a Calcula. Obtens l’estadístic de contrast, els Graus de llibertat, el Valor p, el Valor crític, un interval de confiança, la Decisió i un desglossament Pas a pas. Copia copia un resum breu.

Per a una prova khi quadrat de bondat d’ajust, escriu els Recomptes observats i, si vols, les Proporcions o recomptes esperats (opcional) (deixa-ho buit per contrastar proporcions iguals). Per a una prova d’independència, escriu la Taula de contingència amb una fila per línia.

Quina prova has de fer servir?

  • Prova t d’una mostra: compara la mitjana d’una mostra amb un valor de referència quan la desviació estàndard poblacional és desconeguda (el cas habitual).
  • Prova z d’una mostra: la mateixa pregunta quan σ és realment coneguda, per exemple en un procés de fabricació que funciona des de fa temps.
  • Prova t de Welch: compara les mitjanes de dos grups independents. No suposa variàncies iguals i és l’opció per defecte més segura.
  • Prova t agrupada (de Student): dos grups independents de què tens bones raons per creure que les variàncies són iguals.
  • Prova t aparellada: dues mesures sobre els mateixos subjectes (abans i després, esquerra i dreta). L’eina treballa amb les diferències d = x₁ − x₂, de manera que les dues sèries han d’estar en el mateix ordre.
  • Khi quadrat de bondat d’ajust: els recomptes observats per categories coincideixen amb una distribució teòrica?
  • Khi quadrat d’independència: estan associades dues variables categòriques en una taula de contingència?

Fórmules

  • Una mostra: t = (x̄ − μ₀) / (s/√n), gl = n − 1. En la prova z, σ substitueix s i la distribució de referència és la normal estàndard.
  • Welch: t = (x̄₁ − x̄₂ − Δ₀) / √(s₁²/n₁ + s₂²/n₂), amb els graus de llibertat de Welch–Satterthwaite gl = (v₁ + v₂)² / (v₁²/(n₁ − 1) + v₂²/(n₂ − 1)), on vᵢ = sᵢ²/nᵢ. Els graus de llibertat normalment no són un nombre enter.
  • Agrupada: sp² = ((n₁ − 1)s₁² + (n₂ − 1)s₂²)/(n₁ + n₂ − 2), EE = sp·√(1/n₁ + 1/n₂), gl = n₁ + n₂ − 2.
  • Khi quadrat: χ² = Σ(O − E)²/E, amb gl = k − 1 (bondat d’ajust) o (r − 1)(c − 1) (independència, on E = total de la fila × total de la columna ÷ N). No s’aplica cap correcció de continuïtat.

Els valors p provenen de funcions de distribució exactes: la funció de distribució de la t de Student es calcula amb la funció beta incompleta regularitzada, i les de la khi quadrat i la normal amb la funció gamma incompleta regularitzada, ambdues avaluades amb fraccions contínues. Coincideixen amb el programari estadístic fins a molts decimals, fins i tot per a valors p molt petits.

Com llegir el resultat

Si p ≤ α, l’eina diu Es rebutja H₀: unes dades tan extremes serien poc probables si la hipòtesi nul·la fos certa. En cas contrari diu No es rebutja H₀, que no és el mateix que demostrar H₀. L’interval de confiança (bilateral, de nivell 1 − α) mostra el rang de valors plausibles per a la mitjana o la diferència i diu més sobre la mida de l’efecte que el valor p tot sol. Els resultats són una ajuda per aprendre i per comprovar la teva feina; l’elecció de la prova, els supòsits i la interpretació continuen en mans teves.

Preguntes freqüents

He de triar Welch o la prova t agrupada?

Welch en la majoria de casos. Continua sent precisa quan les variàncies o les mides de les mostres difereixen, i gairebé no perd res quan són iguals. La prova agrupada es fa servir sobretot quan un curs o un protocol l’exigeix.

Quan és adequada una prova unilateral?

Només quan la direcció s’ha decidit abans de veure les dades i un resultat en l’altra direcció no tindria cap interès. Un valor p unilateral és la meitat del bilateral quan l’estadístic apunta en la direcció esperada, de manera que triar-lo a posteriori infla els falsos positius.

Què vol dir l'avís dels recomptes esperats per sota de 5?

La prova khi quadrat es basa en una aproximació que es torna dolenta quan els recomptes esperats són petits. Fusiona les categories escasses, recull més dades o fes servir una prova exacta, com la de Fisher per a una taula 2 × 2.

Per què els graus de llibertat poden ser un decimal?

En la prova de Welch, la fórmula de Welch–Satterthwaite dona uns graus de llibertat aproximats, normalment no enters. La distribució t està definida per a qualsevol valor positiu, de manera que l’eina el fa servir tal com és en lloc d’arrodonir-lo.

Quins supòsits té la prova t?

Observacions independents i, per a mostres petites, dades aproximadament normals (o diferències, en la prova aparellada). Amb mostres més grans (diguem 30 o més per grup), la prova t és robusta davant d’una no normalitat moderada gràcies al teorema central del límit.