Test f e test t: qual è la differenza?


Due test statistici che gli studenti spesso confondono sono il F-Test e il T-Test . Questo tutorial spiega la differenza tra i due test.

Test F: le basi

Un test F viene utilizzato per verificare se le varianze di due popolazioni sono uguali. Le ipotesi nulla e alternativa del test sono le seguenti:

H 0 : σ 1 2 = σ 2 2 (le varianze della popolazione sono uguali)

H 1 : σ 1 2 ≠ σ 2 2 (le varianze della popolazione non sono uguali)

La statistica del test F è calcolata come s 1 2 / s 2 2 .

Se il valore p della statistica test è inferiore a un certo livello di significatività (le scelte comuni sono 0,10, 0,05 e 0,01), l’ipotesi nulla viene rifiutata.

Esempio: test F per varianze uguali

Un ricercatore vuole sapere se la variazione di altezza tra due specie di piante è la stessa. Per verificarlo, raccoglie un campione casuale di 20 piante da ciascuna popolazione e calcola la varianza campionaria per ciascun campione.

La statistica del test F risulta essere 4,38712 e il corrispondente valore p è 0,0191. Poiché questo valore p è inferiore a 0,05, rifiuta l’ipotesi nulla del test F. Ciò significa che ci sono prove sufficienti per affermare che la differenza di altezza tra le due specie vegetali non è uguale.

Test T: le basi

Un t-test a due campioni viene utilizzato per verificare se le medie di due popolazioni sono uguali o meno.

Un t-test a due campioni utilizza sempre la seguente ipotesi nulla:

  • H 0 : μ 1 = μ 2 (le due medie della popolazione sono uguali)

L’ipotesi alternativa può essere bilaterale, sinistra o destra:

  • H 1 (a due code): μ 1 ≠ μ 2 (le medie delle due popolazioni non sono uguali)
  • H 1 (a sinistra): μ 1 < μ 2 (la media della popolazione 1 è inferiore alla media della popolazione 2)
  • H 1 (a destra): μ 1 > μ 2 (la media della popolazione 1 è maggiore della media della popolazione 2)

La statistica del test viene calcolata come segue:

Statistica del test: ( x 1x 2 ) / s p (√1/n 1 + 1/n 2 )

dove x 1 e x 2 sono le medie campionarie, n 1 e n 2 sono le dimensioni del campione e dove s p è calcolato come segue:

s p = √ (n 1 -1)s 1 2 + (n 2 -1)s 2 2 / (n 1 +n 2 -2)

dove s 1 2 e s 2 2 sono le varianze campionarie.

Se il valore p che corrisponde alla statistica del test t con (n 1 + n 2 -1) gradi di libertà è inferiore al livello di significatività scelto (le scelte comuni sono 0,10, 0,05 e 0, 01), allora può rifiutare l’ipotesi nulla. .

Esempio: test t a due campioni

Un ricercatore vuole sapere se l’altezza media tra due specie di piante è uguale. Per verificarlo, raccoglie un campione casuale di 20 piante da ciascuna popolazione e calcola la media di ciascun campione.

La statistica del test t risulta essere 1,251 e il corrispondente valore p è 0,2148. Poiché questo valore p non è inferiore a 0,05, non riesce a rifiutare l’ipotesi nulla del test T. Ciò significa che non si dispone di prove sufficienti per affermare che le altezze medie tra queste due specie vegetali siano diverse.

F test o T test: quando utilizzarli?

Solitamente utilizziamo un test F per rispondere alle seguenti domande:

  • Due campioni provengono da popolazioni con varianza uguale?
  • Un nuovo trattamento o processo riduce la variabilità di un trattamento o processo attuale?

E in genere utilizziamo un test T per rispondere alle seguenti domande:

  • Le medie di due popolazioni sono uguali? (Utilizziamo un test t a due campioni per rispondere a questa domanda)
  • La media di una popolazione è uguale a un certo valore? (Utilizziamo un test t per un campione per rispondere a questa domanda)

Risorse addizionali

Introduzione al test di ipotesi
Un esempio di calcolatore del test t
Calcolatore del test t a due campioni

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