T Testi

T Testi Nedir?

T testi, iki grubun ortalamaları arasında belirli özelliklerle ilişkili olabilecek önemli bir fark olup olmadığını belirlemek için kullanılan bir çıkarımsal istatistik türüdür. Çoğunlukla, bir bozuk parayı 100 kez atmanın sonucu olarak kaydedilen veri kümeleri gibi, normal bir dağılımı takip edeceği ve bilinmeyen varyanslara sahip olabileceği durumlarda kullanılır. Bir popülasyon için geçerli bir varsayımın test edilmesine izin veren bir hipotez test aracı olarak bir t-testi kullanılır.

Bir t testi, istatistiksel önemi belirlemek için t istatistiğine, t dağılım değerlerine ve serbestlik derecelerine bakar. Üç veya daha fazla yolla bir test yapmak için, bir varyans analizi kullanılmalıdır .

Temel Çıkarımlar

  • T testi, iki grubun ortalamaları arasında belirli özelliklerle ilişkili olabilecek önemli bir fark olup olmadığını belirlemek için kullanılan bir çıkarımsal istatistik türüdür.
  • T testi, istatistikte hipotez testi amacıyla kullanılan birçok testten biridir.
  • Bir t testi hesaplamak için üç temel veri değeri gerekir. Her veri setinden ortalama değerler arasındaki farkı (ortalama fark olarak adlandırılır), her grubun standart sapmasını ve her grubun veri değerlerinin sayısını içerir.
  • Verilere ve gerekli analiz türüne bağlı olarak gerçekleştirilebilecek birkaç farklı t-testi türü vardır.

T Testini Açıklamak

Esasen, bir t testi, iki veri setinin ortalama değerlerini karşılaştırmamıza ve aynı popülasyondan gelip gelmediklerini belirlememize olanak tanır. Yukarıdaki örneklerde, A sınıfından bir öğrenci örneklemini ve B sınıfından başka bir öğrenci örneğini alırsak, onların tam olarak aynı ortalama ve standart sapmaya sahip olmalarını beklemezdik. Benzer şekilde, plasebo ile beslenen kontrol grubundan alınan örnekler ve ilaç reçeteli gruptan alınan örnekler biraz farklı bir ortalama ve standart sapmaya sahip olmalıdır.

Matematiksel olarak, t-testi iki kümenin her birinden bir örnek alır ve iki aracın eşit olduğuna dair boş bir hipotez varsayarak problem ifadesini oluşturur. Uygulanabilir formüllere bağlı olarak, belirli değerler hesaplanır ve standart değerlerle karşılaştırılır ve varsayılan boş hipotez buna göre kabul edilir veya reddedilir.

Boş hipotez reddedilebilirse, veri okumalarının güçlü olduğunu ve muhtemelen şans eseri olmadığını gösterir. T testi, bu amaç için kullanılan birçok testten sadece biridir. İstatistikçiler, daha fazla değişkeni incelemek için t-testi dışındaki testleri ve daha büyük örnek boyutlarıyla testleri kullanmalıdır. Büyük bir örneklem boyutu için istatistikçiler bir  z testi kullanır. Diğer test seçenekleri arasında ki-kare testi ve f testi bulunur.

Üç tür t testi vardır ve bunlar bağımlı ve bağımsız t testleri olarak kategorize edilir.

Belirsiz Test Sonuçları

Bir ilaç üreticisinin yeni icat edilmiş bir ilacı test etmek istediğini düşünün. İlacı bir hasta grubu üzerinde denemek ve kontrol grubu adı verilen başka bir gruba bir plasebo vermek için standart prosedürü izler. Kontrol grubuna verilen plasebo, amaçlanan terapötik değeri olmayan bir maddedir ve gerçek ilaç verilen diğer grubun nasıl tepki verdiğini ölçmek için bir kıyaslama görevi görür.

İlaç denemesinden sonra, plasebo ile beslenen kontrol grubunun üyeleri ortalama yaşam beklentisinde üç yıllık bir artış bildirirken, yeni ilacı reçete eden grubun üyeleri ortalama yaşam beklentisinde dört yıllık bir artış bildirdi. Anlık gözlem, ilacın gerçekten işe yaradığını gösterebilir, çünkü sonuçlar ilacı kullanan grup için daha iyidir. Bununla birlikte, gözlemin tesadüfi bir olaydan, özellikle de şaşırtıcı bir şans eseri olmasından kaynaklanıyor olması da mümkündür. Sonuçların gerçekten doğru ve tüm popülasyon için geçerli olup olmadığı sonucuna varmak için bir t testi yararlıdır.

Bir okulda, A sınıfındaki 100 öğrenci,% 3 standart sapma ile ortalama% 85 puan almıştır. B sınıfına ait diğer 100 öğrenci ise% 4 standart sapma ile ortalama% 87 puan almıştır. B sınıfının ortalaması A sınıfının ortalamasından daha iyi olsa da, B sınıfındaki öğrencilerin genel performansının A sınıfındaki öğrencilerinkinden daha iyi olduğu sonucuna atlamak doğru olmayabilir. Bunun nedeni doğal değişkenliğin olmasıdır. her iki sınıftaki test puanlarında, bu nedenle fark sadece şansa bağlı olabilir. Bir t testi, bir sınıfın diğerinden daha iyi olup olmadığını belirlemeye yardımcı olabilir.

T-Testi Varsayımları

  1. T-testleri ile ilgili olarak yapılan ilk varsayım, ölçüm ölçeğiyle ilgilidir. Bir t testi için varsayım, toplanan verilere uygulanan ölçüm ölçeğinin, bir IQ testi için puanlar gibi sürekli veya sıralı bir ölçeği takip etmesidir.
  2. Yapılan ikinci varsayım, verilerin toplam popülasyonun temsili, rastgele seçilen bir kısmından toplandığı basit bir rastgele örneklemdir.
  3. Üçüncü varsayım, grafiğe döküldüğünde, normal dağılıma, çan şeklindeki dağılım eğrisiyle sonuçlanan verilerdir.
  4. Son varsayım, varyansın homojenliğidir. Homojen veya eşit varyans, numunelerin standart sapmaları yaklaşık olarak eşit olduğunda mevcuttur.

T Testlerinin Hesaplanması

Bir t testi hesaplamak için üç temel veri değeri gerekir. Her veri setinden ortalama değerler arasındaki farkı (ortalama fark olarak adlandırılır), her grubun standart sapmasını ve her grubun veri değerlerinin sayısını içerir.

T-testinin sonucu t-değerini üretir. Bu hesaplanan t-değeri daha sonra bir kritik değer tablosundan ( T-Dağılım Tablosu olarak adlandırılır) elde edilen bir değerle karşılaştırılır. Bu karşılaştırma, tek başına şansın fark üzerindeki etkisini ve farkın bu şans aralığının dışında olup olmadığını belirlemeye yardımcı olur. T testi, gruplar arasındaki farkın çalışmada gerçek bir farkı temsil edip etmediğini veya muhtemelen anlamsız bir rastgele fark olup olmadığını sorgular.

T Dağılım Tabloları

T Dağılım Tablosu tek kuyruklu ve iki kuyruklu formatlarda mevcuttur. İlki, sabit bir değere veya net bir yönü olan (pozitif veya negatif) bir aralığa sahip durumları değerlendirmek için kullanılır. Örneğin, çıktı değerinin -3’ün altında kalma veya bir çift zar atarken yediden fazla alma olasılığı nedir? İkincisi, koordinatların -2 ile +2 arasında olup olmadığını sormak gibi, menzil sınır analizi için kullanılır.

Hesaplamalar, MS Excel’de bulunanlar gibi gerekli istatistiksel fonksiyonları destekleyen standart yazılım programları ile yapılabilir.

T Değerleri ve Serbestlik Dereceleri

T testi, çıktısı olarak iki değer üretir: t değeri ve serbestlik derecesi. T-değeri, iki numune setinin ortalaması ile numune setlerinde var olan varyasyon arasındaki farkın bir oranıdır. Pay değeri (iki numune setinin ortalaması arasındaki fark) hesaplanması kolay olsa da, payda (numune setlerinde var olan varyasyon), ilgili veri değerlerinin türüne bağlı olarak biraz karmaşık hale gelebilir. Oranın paydası, dağılımın veya değişkenliğin bir ölçüsüdür. T-değeri olarak da adlandırılan daha yüksek t-değeri değerleri, iki numune seti arasında büyük bir fark olduğunu gösterir. T değeri ne kadar küçükse, iki numune seti arasında o kadar fazla benzerlik vardır.

  • Büyük bir t-skoru, grupların farklı olduğunu gösterir.
  • Küçük bir t-skoru, grupların benzer olduğunu gösterir.

Serbestlik derecesi, boş hipotezin önemini ve geçerliliğini değerlendirmek için gerekli olan ve değişiklik yapma özgürlüğüne sahip bir çalışmadaki değerleri ifade eder. Bu değerlerin hesaplanması genellikle numune setinde bulunan veri kayıtlarının sayısına bağlıdır.

İlişkili (veya Eşlenmiş) T Testi

İlişkili t-testi, numuneler tipik olarak benzer birimlerin eşleşmiş çiftlerinden oluştuğunda veya tekrarlanan ölçüm durumları olduğunda gerçekleştirilir. Örneğin, belirli bir tedaviden önce ve sonra aynı hastaların tekrar tekrar test edildiği durumlar olabilir. Böyle durumlarda her hasta kendisine karşı kontrol numunesi olarak kullanılmaktadır.

Bu yöntem aynı zamanda örneklerin bir şekilde ilişkili olduğu veya çocukları, ebeveynleri veya kardeşleri içeren karşılaştırmalı bir analiz gibi eşleşen özelliklere sahip olduğu durumlar için de geçerlidir. İlişkili veya eşleştirilmiş t testleri, iki örnek kümesinin ilişkili olduğu durumları içerdiğinden, bağımlı tiptedir.

Eşleştirilmiş bir t testi için t değerini ve serbestlik derecesini hesaplamanın formülü şöyledir:

Kalan iki tür bağımsız t testlerine aittir. Bu türlerin örnekleri birbirinden bağımsız olarak seçilir; yani, iki gruptaki veri kümeleri aynı değerlere başvurmaz. Her biri 50 hastadan oluşan iki gruba ayrılan 100 hastadan oluşan bir grup gibi vakaları içerir. Gruplardan biri kontrol grubu olur ve bir plasebo verilirken, diğer grup reçete edilen tedaviyi alır. Bu, birbiriyle eşleşmemiş iki bağımsız örnek grubu oluşturur.

Eşit Varyans (veya Havuzlanmış) T Testi

Eşit varyans t-testi, her gruptaki örnek sayısı aynı olduğunda veya iki veri setinin varyansı benzer olduğunda kullanılır. Eşit varyans t testi için t-değeri ve serbestlik derecelerinin hesaplanmasında aşağıdaki formül kullanılır:

T-VbirLue=mean1-mean2(n1-1)