Формула розподілу | Обчислити розподіл учнів T | Приклад

Формула для обчислення розподілу Т студента

Формула для розрахунку розподілу Т (яка також відома в народі як Розподіл Т Стьюдента) показана як Віднімання середнього показника популяції (середнього значення другої вибірки) із середнього значення вибірки (середнього значення першого зразка), тобто [х-бар - μ], який потім ділиться на середнє квадратичне відхилення середніх значень, яке спочатку ділиться на квадратний корінь з n, що є кількістю одиниць у цій вибірці [s ÷ √ (n)].

Розподіл Т - це свого роду розподіл, який виглядає майже як нормальна крива розподілу або крива дзвона, але з трохи жирнішим і коротшим хвостом. Коли обсяг вибірки невеликий, тоді цей розподіл буде використовуватися замість нормального розподілу.

Де,

  • x̄ - середнє значення вибірки
  • μ - середнє населення
  • s - стандартне відхилення
  • n - розмір даної вибірки

Розрахунок розподілу Т

Розрахунок розподілу t студента досить простий, але так, значення потрібні. Наприклад, потрібне середнє значення сукупності, що означає всесвіт, яке є нічим іншим, як середнім показником популяції, тоді як середнє значення вибірки потрібне для перевірки справжності популяційного значення, чи справді твердження, заявлене на основі сукупності, є правдивим, і вибірка, якщо така взята представлятиме те саме твердження. Отже, формула розподілу t тут віднімає середнє значення вибірки від середнього значення сукупності, а потім ділить його на стандартне відхилення та кратні квадратному кореню розміру вибірки для стандартизації значення.

Однак, оскільки для обчислення розподілу t немає діапазону, значення може стати дивним, і ми не зможемо обчислити ймовірність, оскільки розподіл t студента має обмеження щодо отримання значення, а отже, це корисно лише для менших розмірів вибірки. Також для обчислення ймовірності після підрахунку балів потрібно знайти значення цього з таблиці розподілу студента t.

Приклади

Ви можете завантажити цей шаблон T Distribution Excel тут - T Distribution Excel Template

Приклад №1

Розглянемо такі змінні, які вам надані:

  • Середнє населення = 310
  • Стандартне відхилення = 50
  • Розмір вибірки = 16
  • Середнє значення вибірки = 290

Обчисліть значення t-розподілу.

Рішення:

Для розрахунку розподілу Т використовуйте наступні дані.

Отже, розрахунок розподілу Т можна зробити наступним чином -

Тут наведені всі значення, нам просто потрібно включити ці значення.

Ми можемо використовувати формулу розподілу t

Значення t = (290 - 310) / (50 / √16)

Значення T = -1,60

Приклад №2

Компанія SRH стверджує, що її працівники на рівні аналітиків заробляють в середньому 500 доларів на годину. Вибирається вибірка з 30 співробітників на рівні аналітика, і їх середній заробіток на годину становив 450 доларів США з відхиленням вибірки в 30 доларів США, і вважаючи, що їх твердження відповідає дійсності, обчисліть значення t-розподілу, яке буде використано для пошуку ймовірності t - розподіл.

Рішення:

Для розрахунку розподілу Т використовуйте наступні дані.

Отже, розрахунок розподілу Т можна зробити наступним чином -

Тут наведені всі значення, нам просто потрібно включити ці значення.

Ми можемо використовувати формулу розподілу t

Значення t = (450 - 500) / (30 / √30)

Значення T = -9,13

Отже, значення для t балів дорівнює -9,13

Приклад №3

Універсальна рада коледжу провела тест на рівень IQ для 50 випадково обраних професорів. І результатом, який вони виявили з цього результату, був середній бал рівня IQ 120 із дисперсією 121. Припустимо, що показник t становить 2,407. Що означає сукупність для цього тесту, який би виправдав значення оцінки t як 2,407?

Рішення:

Для розрахунку розподілу Т використовуйте наступні дані.

Тут усі значення наведені разом із значенням t, нам потрібно обчислити середнє значення сукупності замість значення t цього разу.

Знову ж таки, ми скористаємося наявними даними та обчислимо середні сукупності, вставивши значення, наведені у формулі нижче.

Середнє значення вибірки - 120, середнє значення популяції невідомо, стандартним відхиленням вибірки буде квадратний дисперсійний корінь, який становив би 11, а розмір вибірки - 50.

Отже, розрахунок середньої сукупності (μ) можна зробити наступним чином -

Ми можемо використовувати формулу розподілу t

Значення t = (120 - μ) / (11 / √50)

2,407 = (120 - мкм) / (11 / √50)

-μ = -2,407 * (11 / √50) -120

Середнє населення (μ) буде -

μ = 116,26

Отже, значення для середнього населення буде 116,26

Актуальність та використання

Розподіл Т (і ті пов'язані з ними значення балів t) використовується для перевірки гіпотез, коли потрібно з'ясувати, чи слід відхиляти чи приймати нульову гіпотезу.

На наведеному графіку центральною областю буде область прийняття, а хвостовою - область відхилення. На цьому графіку, який є двостороннім тестом, синім кольором буде область відхилення. Область у хвостовій області може бути описана або за допомогою t-балів, або z-балів. Візьмемо приклад, на зображенні зліва буде зображена площа в хвостах п’яти відсотків (що становить 2,5% з обох сторін). Z-бал повинен становити 1,96 (беручи значення з z-таблиці), що повинно представляти 1,96 стандартних відхилень від середнього або середнього. Нульову гіпотезу можна відхилити, якщо значення z оцінки менше значення -1,96 або значення z оцінки більше 1,96.

Взагалі, цей розподіл повинен використовуватися, як було описано раніше, коли обсяг вибірки менший (здебільшого менше 30) або якщо хтось не знає, яка дисперсія чи стандартне відхилення популяції. З практичних цілей (що є в реальному світі) це в основному завжди має місце. Якщо розмір зразка, який надається, є достатньо великим, тоді два розподіли будуть практично подібними.