Таблица распределения Стьюдента
Таблица критических значений t-распределения Стьюдента для двустороннего критерия при уровнях значимости 0,2; 0,1; 0,05; 0,02; 0,01; 0,002; 0,001 и числе степеней свободы от 1 до 500, а также таблица коэффициентов Стьюдента для доверительного интервала по числу измерений n и доверительной вероятности P. С примерами использования.
Распределение Стьюдента (t-распределение) описывает отношение отклонения выборочного среднего от истинного к его стандартной ошибке, когда дисперсия неизвестна и оценивается по той же выборке. Оно похоже на нормальное, но с более «тяжёлыми хвостами», и тем ближе к нормальному, чем больше степеней свободы k. Значения в таблицах вычислены по точной функции распределения; те же расчёты выполняют калькуляторы СКО и коэффициента Стьюдента и t-критерия.
Коэффициенты Стьюдента для доверительного интервала
Удобная форма для обработки результатов измерений: по числу измерений n и доверительной вероятности P находится коэффициент t, и доверительный интервал среднего записывается как x̄ ± t·s/√n, где s — выборочное СКО.
| n \ P | 0,8 | 0,9 | 0,95 | 0,98 | 0,99 | 0,999 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 2 | 3,078 | 6,314 | 12,706 | 31,821 | 63,657 | 636,619 |
| 3 | 1,886 | 2,920 | 4,303 | 6,965 | 9,925 | 31,599 |
| 4 | 1,638 | 2,353 | 3,182 | 4,541 | 5,841 | 12,924 |
| 5 | 1,533 | 2,132 | 2,776 | 3,747 | 4,604 | 8,610 |
| 6 | 1,476 | 2,015 | 2,571 | 3,365 | 4,032 | 6,869 |
| 7 | 1,440 | 1,943 | 2,447 | 3,143 | 3,707 | 5,959 |
| 8 | 1,415 | 1,895 | 2,365 | 2,998 | 3,499 | 5,408 |
| 9 | 1,397 | 1,860 | 2,306 | 2,896 | 3,355 | 5,041 |
| 10 | 1,383 | 1,833 | 2,262 | 2,821 | 3,250 | 4,781 |
| 11 | 1,372 | 1,812 | 2,228 | 2,764 | 3,169 | 4,587 |
| 12 | 1,363 | 1,796 | 2,201 | 2,718 | 3,106 | 4,437 |
| 13 | 1,356 | 1,782 | 2,179 | 2,681 | 3,055 | 4,318 |
| 14 | 1,350 | 1,771 | 2,160 | 2,650 | 3,012 | 4,221 |
| 15 | 1,345 | 1,761 | 2,145 | 2,624 | 2,977 | 4,140 |
| 16 | 1,341 | 1,753 | 2,131 | 2,602 | 2,947 | 4,073 |
| 17 | 1,337 | 1,746 | 2,120 | 2,583 | 2,921 | 4,015 |
| 18 | 1,333 | 1,740 | 2,110 | 2,567 | 2,898 | 3,965 |
| 19 | 1,330 | 1,734 | 2,101 | 2,552 | 2,878 | 3,922 |
| 20 | 1,328 | 1,729 | 2,093 | 2,539 | 2,861 | 3,883 |
| 25 | 1,318 | 1,711 | 2,064 | 2,492 | 2,797 | 3,745 |
| 30 | 1,311 | 1,699 | 2,045 | 2,462 | 2,756 | 3,659 |
| 40 | 1,304 | 1,685 | 2,023 | 2,426 | 2,708 | 3,558 |
| 50 | 1,299 | 1,677 | 2,010 | 2,405 | 2,680 | 3,500 |
| 100 | 1,290 | 1,660 | 1,984 | 2,365 | 2,626 | 3,392 |
Пример
Проведено 10 измерений длины, среднее x̄ = 25,34 мм, выборочное СКО s = 0,12 мм. Для P = 0,95 и n = 10 по таблице t = 2,262. Стандартная ошибка среднего s/√n = 0,12/3,162 = 0,038 мм, полуширина интервала 2,262·0,038 = 0,086 мм. Результат: 25,34 ± 0,09 мм с вероятностью 95 %.
Критические значения t для двустороннего критерия
Строка — число степеней свободы k, столбец — уровень значимости α. Табличное значение tкр таково, что P(|T| > tкр) = α. Для одностороннего критерия берите столбец с удвоенным α: например, односторонний критерий при α = 0,05 — столбец 0,1.
| k \ α | 0,2 | 0,1 | 0,05 | 0,02 | 0,01 | 0,002 | 0,001 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 3,078 | 6,314 | 12,706 | 31,821 | 63,657 | 318,309 | 636,619 |
| 2 | 1,886 | 2,920 | 4,303 | 6,965 | 9,925 | 22,327 | 31,599 |
| 3 | 1,638 | 2,353 | 3,182 | 4,541 | 5,841 | 10,215 | 12,924 |
| 4 | 1,533 | 2,132 | 2,776 | 3,747 | 4,604 | 7,173 | 8,610 |
| 5 | 1,476 | 2,015 | 2,571 | 3,365 | 4,032 | 5,893 | 6,869 |
| 6 | 1,440 | 1,943 | 2,447 | 3,143 | 3,707 | 5,208 | 5,959 |
| 7 | 1,415 | 1,895 | 2,365 | 2,998 | 3,499 | 4,785 | 5,408 |
| 8 | 1,397 | 1,860 | 2,306 | 2,896 | 3,355 | 4,501 | 5,041 |
| 9 | 1,383 | 1,833 | 2,262 | 2,821 | 3,250 | 4,297 | 4,781 |
| 10 | 1,372 | 1,812 | 2,228 | 2,764 | 3,169 | 4,144 | 4,587 |
| 11 | 1,363 | 1,796 | 2,201 | 2,718 | 3,106 | 4,025 | 4,437 |
| 12 | 1,356 | 1,782 | 2,179 | 2,681 | 3,055 | 3,930 | 4,318 |
| 13 | 1,350 | 1,771 | 2,160 | 2,650 | 3,012 | 3,852 | 4,221 |
| 14 | 1,345 | 1,761 | 2,145 | 2,624 | 2,977 | 3,787 | 4,140 |
| 15 | 1,341 | 1,753 | 2,131 | 2,602 | 2,947 | 3,733 | 4,073 |
| 16 | 1,337 | 1,746 | 2,120 | 2,583 | 2,921 | 3,686 | 4,015 |
| 17 | 1,333 | 1,740 | 2,110 | 2,567 | 2,898 | 3,646 | 3,965 |
| 18 | 1,330 | 1,734 | 2,101 | 2,552 | 2,878 | 3,610 | 3,922 |
| 19 | 1,328 | 1,729 | 2,093 | 2,539 | 2,861 | 3,579 | 3,883 |
| 20 | 1,325 | 1,725 | 2,086 | 2,528 | 2,845 | 3,552 | 3,850 |
| 21 | 1,323 | 1,721 | 2,080 | 2,518 | 2,831 | 3,527 | 3,819 |
| 22 | 1,321 | 1,717 | 2,074 | 2,508 | 2,819 | 3,505 | 3,792 |
| 23 | 1,319 | 1,714 | 2,069 | 2,500 | 2,807 | 3,485 | 3,768 |
| 24 | 1,318 | 1,711 | 2,064 | 2,492 | 2,797 | 3,467 | 3,745 |
| 25 | 1,316 | 1,708 | 2,060 | 2,485 | 2,787 | 3,450 | 3,725 |
| 26 | 1,315 | 1,706 | 2,056 | 2,479 | 2,779 | 3,435 | 3,707 |
| 27 | 1,314 | 1,703 | 2,052 | 2,473 | 2,771 | 3,421 | 3,690 |
| 28 | 1,313 | 1,701 | 2,048 | 2,467 | 2,763 | 3,408 | 3,674 |
| 29 | 1,311 | 1,699 | 2,045 | 2,462 | 2,756 | 3,396 | 3,659 |
| 30 | 1,310 | 1,697 | 2,042 | 2,457 | 2,750 | 3,385 | 3,646 |
| 40 | 1,303 | 1,684 | 2,021 | 2,423 | 2,704 | 3,307 | 3,551 |
| 50 | 1,299 | 1,676 | 2,009 | 2,403 | 2,678 | 3,261 | 3,496 |
| 60 | 1,296 | 1,671 | 2,000 | 2,390 | 2,660 | 3,232 | 3,460 |
| 80 | 1,292 | 1,664 | 1,990 | 2,374 | 2,639 | 3,195 | 3,416 |
| 100 | 1,290 | 1,660 | 1,984 | 2,364 | 2,626 | 3,174 | 3,390 |
| 120 | 1,289 | 1,658 | 1,980 | 2,358 | 2,617 | 3,160 | 3,373 |
| 200 | 1,286 | 1,653 | 1,972 | 2,345 | 2,601 | 3,131 | 3,340 |
| 500 | 1,283 | 1,648 | 1,965 | 2,334 | 2,586 | 3,107 | 3,310 |
| ∞ | 1,282 | 1,645 | 1,960 | 2,326 | 2,576 | 3,090 | 3,291 |
Как определить число степеней свободы
| Задача | Степени свободы k |
|---|---|
| Доверительный интервал среднего, сравнение среднего с заданным значением | n − 1 |
| Сравнение средних двух независимых выборок (равные дисперсии) | n₁ + n₂ − 2 |
| Сравнение средних при неравных дисперсиях (критерий Уэлча) | по формуле Уэлча — Саттертуэйта, обычно дробное |
| Парный критерий (до и после) | число пар − 1 |
| Значимость коэффициента линейной регрессии или корреляции | n − 2 |
Частые вопросы
Чем коэффициент Стьюдента отличается от 1,96?
1,96 — квантиль нормального распределения для P = 0,95 (строка «∞» в таблице). Его можно использовать, когда дисперсия известна точно или выборка очень большая. При малых n дисперсия оценивается неточно, и интервал приходится расширять: при n = 5 коэффициент равен 2,776, при n = 3 — уже 4,303.
Что делать, если нужного числа степеней свободы нет в таблице?
Между строками можно интерполировать линейно по величине 1/k — это точнее, чем по самому k. Для k > 120 разница с нормальным распределением меньше 1 %.
Комментарии и вопросы