在统计学中,配对t检验是一种常用的分析方法,主要用于比较两组相关样本的均值是否存在显著差异。这种检验方法广泛应用于医学、心理学、教育学等领域,尤其是在实验设计中,当研究对象自身前后变化或成对数据需要对比时,配对t检验尤为适用。
以下是进行配对t检验的具体步骤:
1. 明确研究问题和假设
首先,明确你的研究目的是什么,并据此提出相应的零假设(H₀)和备择假设(H₁)。例如,在药物疗效评估中,如果想要验证某种新药是否能有效降低患者的血压,可以设置如下假设:
- H₀:新药对患者血压无显著影响(即两组数据的均值相等)。
- H₁:新药对患者血压有显著影响(即两组数据的均值不相等)。
2. 收集数据并整理
确保收集的数据是成对的,即每一对观测值都来自同一个个体或匹配的对象。例如,在上述例子中,每位参与者在服用新药前后的血压测量值构成一对数据。
将这些成对数据记录下来,并计算每一对数据之间的差值D = X₁ - X₂,其中X₁表示第一次测量值,X₂表示第二次测量值。
3. 计算差值的均值与标准差
根据所有差值D,计算其均值(\(\bar{D}\))和标准差(S_D)。公式如下:
- 差值均值:\(\bar{D} = \frac{\sum D}{n}\),其中n为样本数量。
- 差值标准差:\(S_D = \sqrt{\frac{\sum(D - \bar{D})^2}{n-1}}\)。
4. 计算t统计量
利用以下公式计算t统计量:
\[ t = \frac{\bar{D}}{S_D / \sqrt{n}} \]
这个公式反映了样本均值与总体均值之间的差异相对于样本标准误的比例。
5. 确定自由度并查找临界值
自由度df=n-1。根据选定的显著性水平α(通常为0.05),查阅t分布表得到对应的临界值t_critical。
6. 比较t统计量与临界值
如果计算得到的t值大于t_critical,则拒绝原假设H₀;否则不能拒绝H₀。
7. 结果解释
根据最终的结果来解释是否支持备择假设。比如,在药物疗效的例子中,若拒绝了原假设,则表明新药确实对降低血压产生了显著效果。
通过以上步骤,我们可以有效地完成一次配对t检验的过程。需要注意的是,在实际操作过程中,还应该注意数据的质量控制以及可能存在的异常值等问题,以保证结果的准确性和可靠性。


