t検定(t-test)

定義

t検定(t-test)とは以下の帰無仮説に対する検定である。

(1)1つの母集団の平均値とある特定の値(1つの定数)に差がない

(2)2つの母集団の平均値には差がない

(1)に相当するものをone-sample t-test(一群のt検定)、(2)に相当するものをtwo-sample t-test(二群のt検定)、と呼ぶ。

t検定の仮定

t検定には3つの仮定(assumption)がある。

前提内容t検定の頑健性
正規性

normality

2群の母集団の分布はいずれも正規分布に従う。極めて頑健
等分散性

equivariance

2群の母集団の分散が等しい。分散の等質性とも呼ぶ。比較的頑健
独立性

independence

各観測値間が無相関(独立)であること。頑健ではない

t検定の3仮定が持つ応用的意義

t検定は正規性、等分散性に関しては比較的頑健である。要するにこれらの前提を満たさない場合にt検定を実行しても、概ね正しい結果を期待できる。一方、独立性の仮定に関しては頑健ではないために注意が必要である。

独立性の前提を満たすには、理論的には母集団から単純無作為抽出を行えばよい。しかしコスト的にこれはほぼ実行不可能である。

そこで実際には、自分が収集できたデータ(=連続抽出標本)は、どのような母集団からの標本と考える限りにおいて独立標本とみなせるだろうかと逆に思考する必要がある。このようにして推定された母集団が、研究の外的妥当性を規定することになる。

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