化学分析中的统计学
t 检验
/ TEE-test /
两位厨师都说自己的汤咸淡一样,可你尝出了差别。这差别是真的,还是只是你的舌头一时失准?t 检验就是用数字仔细回答这类问题的办法:它问的是,两个平均值之间的差,究竟大过了测量里的随机抖动,还是小到可以归于偶然。
t 检验在比较平均值时,会把数据的离散程度一并考虑进来。它算出一个数 t,本质上就是「差的大小」除以「这个差的不确定度」。t 大,说明差异从噪声里凸显了出来;t 小,则说明数据与「根本没有真实差异」相吻合。最终判定取决于所选的显著性水平和自由度。
它之所以重要,是因为化学家时时需要判断两个结果是否真的不一致——新方法对参比方法、样品对认证值、A 批对 B 批。但要坦诚一句:t 检验假定数据大致服从高斯分布,其可信程度不会超过这个假定;而且「不显著」的结果并不能证明两个平均值相等——它只是没能证明它们不同。
化学家测一份认证样品中的铁,得平均值 19.6%,而认证值是 20.0%。t 检验把这 0.4% 的差距与重复测量的离散程度相比较,来判定方法是真的存在偏差,还是仅仅噪声大。
检验测得的平均值是否真的与认证值不同。
「学生 t 检验」之名,来自笔名「Student」——这是吉尼斯酿酒厂的化学家 William Gosset 所用的笔名,他为小样本而提出了这一方法。比较两组测量时,常常需要先求合并标准偏差。
又称
另见