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数値の要約、信頼区間の確認、標本の比較、カテゴリ別の度数の分析に。前提条件とともに、わかりやすく結果を表示します。
役立つ細かな情報。
データの要約入力例を計算するにはJavaScriptを有効にしてください。
- 平均値
- —
- 中央値
- —
- 個数(n)
- —
- 合計
- —
- 最小値
- —
- 最大値
- —
- 範囲
- —
- 四分位範囲(IQR)
- —
- 第1四分位数(Q1)
- —
- 第3四分位数(Q3)
- —
- 標本分散(s²)
- —
- 標本標準偏差(s)
- —
- 平均の標準誤差
- —
- 平均の95% Studentのt信頼区間
- —
標本分散と標準偏差の分母はn−1です。四分位数には線形補間を使います。結果は有効数字最大10桁で表示し、計算にはブラウザの全精度を使います。前提条件と限界は以下の手法説明をご覧ください。
これらの統計量の意味は?
- 個数、合計、平均: 個数は重複を含む観測値の数です。合計はそれらを足したもの、平均は合計を個数で割ったものです。貼り付けたすべての数値を同じ重みで扱います。
- 中央値と四分位数: 数値を小さい順に並べます。中央値は50パーセンタイル、Q1は25パーセンタイル、Q3は75パーセンタイルです。線形補間(Rのタイプ7)を使い、分位点pに対して0始まりの位置(n−1)×pを求め、隣接する値の間を補間します。1、2、3、4の場合、Q1=1.75、中央値=2.5、Q3=3.25です。別の四分位数の定義では結果が異なることがあります。
- 範囲とIQR: 範囲は最大値から最小値を引いた値です。IQRはQ3からQ1を引いた値で、データの中央50%の広がりを表します。
- 標本分散と標準偏差: 分散は平均からの偏差の二乗和をn−1で割った値です。標準偏差はその平方根で、観測値と同じ単位になります。分散の単位は観測値の単位の二乗です。観測値が1つだけの場合、標本分散、標準偏差、標準誤差、平均の区間は定義されません。
- 標準誤差と信頼区間: SE=標本標準偏差÷√n。両側95%区間は平均±t(0.975, n−1)×SEです。推定するのは母平均であり、観測値の95%が含まれる範囲ではありません。適切な無作為で独立した観測と、適切な母集団分布が必要です。強い歪み、外れ値、選択バイアス、依存関係があると、特に標本が小さい場合に信頼性が損なわれます。計算ツールではこれらの前提を確認できません。
- 精度と限界: ブラウザの数値はおよそ有効数字15〜17桁を保持し、それ以上に精密な入力は内部で丸められます。大きな基準値の近くで差が極めて小さい数値は、区別できなくなることがあります。精度が重要な場合は、中心化や尺度の変更を検討してください。表現できないほど狭い信頼区間は利用不可と表示しますが、他の統計量は表示します。値が一定の標本では標準偏差=0になりますが、母集団のばらつきがゼロである証明にはなりません。
手法の参考資料: NIST:ばらつきの指標 および R:標本分位数の定義.
2つの標本を、明確に比較。
t検定または順位に基づく検定を選び、観測値を貼り付けて、検定統計量、p値、手法を確認します。まず研究計画を確認し、それに合わせて検定を選びましょう。
結果と、その背景。
比較入力例を計算するにはJavaScriptを有効にしてください。
- p値
- 検定統計量
- 標本サイズ(A/B)
- 自由度
- 有効な非ゼロのペア数
- 対立仮説
- 計算方法
- 平均差(A−B)
- 平均A−Bの両側95%信頼区間
p値が小さいほど、検定の前提の下で、データと帰無モデルの整合性が低いことを示します。帰無仮説が正しい確率ではなく、実用上の重要性を測るものでもありません。p値が大きくても、等しいことの証明にはなりません。
結果は有効数字最大10桁で表示します。t検定の区間は、片側検定を選択した場合も常に両側95%です。結果を解釈する前に、以下の前提条件と手法を確認してください。
検定の選び方と前提条件
- 独立2標本のt検定(ウェルチ): 独立した群の母平均の差を検定します。等分散を仮定せず、各標本の分散とウェルチ・サタスウェイトの自由度を使います。観測は独立で、標本抽出計画が適切である必要があります。小標本では、おおよその正規性と強い外れ値がないことが重要です。
- 対応のあるt検定: 対応する差A−Bの平均がゼロかを検定します。同じ人や対応付けた単位の観測をペアにし、異なるペア同士は独立である必要があります。ペアが少ない場合、差はおおよそ正規分布し、強い外れ値がないことが望まれます。AとBそれぞれの分布が両方とも正規分布である必要はありません。
- ウィルコクソンの順位和検定(マン・ホイットニーのU検定): 2つの独立した分布を、まとめて付けた順位で検定します。位置や中央値の差として解釈するには、分布の形が一致している必要があります。標本AのUと順位和W_Aを表示し、Uが大きいほどAが大きい方向を支持します。まとめたデータに同順位がなく、観測値が合計30個以下の場合のみ正確なp値を使います。それ以外では同順位補正と連続性補正を施した正規近似を使います。小さく同順位のある標本では、近似の信頼性が低い場合があります。
- ウィルコクソンの符号付順位検定: ペア同士が独立で、差の分布が対称であるという前提で、対応する差がゼロを中心とするかを検定します。どの対立仮説でも、正のA−Bの差に付いた順位の和W+を表示します。ゼロの差は順位付けの前に除外し、差の絶対値が同じ場合は平均順位を付けます。ゼロの差も絶対値の同順位もなく、30ペア以下の場合のみ正確なp値を使います。それ以外では同順位補正と連続性補正を施した正規近似を使います。有効な非ゼロのペア数も表示します。
- 方向と不確かさ: 帰無仮説は、t検定では平均差がゼロ、順位和検定では分布が等しい、符号付順位検定ではゼロを中心に対称であることです。どちらの方向も調べるなら両側を選び、片側の場合はデータを見る前に方向を選びます。符号付順位検定の「大きい」はA−Bの正方向へのずれを意味します。平均差の95%信頼区間はt検定でのみ表示し、常に両側です。5%のしきい値での片側p値による判断と一致しない場合があります。
- 限界: 標準誤差がゼロのt検定、まとめた全値が同じ順位和検定、すべての差がゼロの符号付順位検定では、ここでは推測結果を定義しません。誤解を招くp値の代わりに説明を表示します。モンテカルロ標本抽出は使用しません。研究計画、独立性、分布の形、多重検定の調整が必要かどうかは、計算ツールでは確認できません。
- 精度: ブラウザの数値はおよそ有効数字15〜17桁を保持します。非常に近い値は同じ数に丸められ、対応値の減算によって同順位の状態が変わる場合があります。測定精度を確認し、入力前の中心化や尺度変更を検討してください。表示上の丸めは内部計算に影響しません。ブラウザの演算で表現できる値より小さいp値は、厳密なゼロではなく数値限界未満と表示します。
手法の参考資料:SciPyの 独立2標本のt検定, 対応のあるt検定, マン・ホイットニーのU検定、および ウィルコクソンの符号付順位検定。このツールの正確法の適用上限とW+の表示方法は上記のとおりです。ソフトウェアによって初期設定は異なる場合があります。
カイ二乗検定とFisherの正確確率検定
ピアソンのカイ二乗検定、または2 × 2のFisherの正確確率検定で、分割表の関連を調べます。
背景とともに読み解く表。
関連入力例を計算するにはJavaScriptを有効にしてください。
- p値
- 検定統計量
- 自由度
- 標本オッズ比(a × d / (b × c))
- 合計度数
- 表の大きさ
- 対立仮説
- 計算方法
p値は帰無仮説が正しい確率ではありません。これらの検定では、因果関係、実務上の重要性、研究計画の妥当性を確立できません。結果は最大10桁の有効数字で表示します。
分割表の前提条件と手法
- 独立した各観測は、必ず一つのセルだけに数えてください。入力するのは度数です。百分率、測定値、対応のある回答は使わず、繰り返し観測を独立した観測として扱わないでください。
- ピアソンのカイ二乗検定は、観測度数を「行合計 × 列合計 / 総合計」と比較します。自由度は(行数 − 1)×(列数 − 1)です。期待度数が小さいと、近似の信頼性が低くなる場合があります。Yatesの補正もモンテカルロ標本抽出も行いません。
- Fisherの正確確率検定は、2 × 2表の行と列の両方の周辺度数を固定して計算します。両側p値は確率の大小に基づいて計算し、小さいほうの片側確率を二倍する方法ではありません。行か列のどちらか一方の順序を逆にすると、オッズ比の方向が逆になります。
- 個々のセルがゼロでもかまいません。ただし、行または列がすべてゼロだと、このツールでは検定が未定義になります。空のカテゴリを除くかどうかは、その内容を確認してから判断してください。標本オッズ比がゼロまたは無限大であることだけで、Fisher検定のp値が未定義になるわけではありません。
計算例: カイ二乗検定の計算例 および Fisherの正確確率検定の計算例。手法の参考資料:SciPyの カイ二乗検定による独立性の検定 および Fisherの正確確率検定.
要約統計量がすでにありますか?
標本サイズ、平均、標本標準偏差から、標準誤差と平均の95%信頼区間を計算できます。
範囲と、その背景。
95%区間表示は有効数字6桁に丸め、計算には全精度を使います。上の線は説明図で、密度のグラフではありません。
結果は前回の計算時のものです。入力を変更したら再計算してください。
TinkerMintで計算 · 表示された入力値に基づく概算です。
95%とはどういう意味?
手法の前提が成り立つ場合、同じ方法で繰り返し標本を取り、そのたびに区間を作ると、それらの区間のおよそ95%が真の母平均を含みます。
個々の観測値の95%がこの区間に入るという意味でも、固定された母平均がこの特定の区間に入る確率が95%という意味でもありません。
前提条件を確認しましょう。
- 観測値は適切な無作為標本から得られ、互いに独立である必要があります。標本を大きくしても選択バイアスや依存関係は解消されません。
- t区間は正規母集団に対して正確です。小標本では強い歪みや外れ値により信頼性が損なわれることがあります。条件が適切なら、標本を大きくすることで改善する場合があります。
- 要約統計量だけでは、外れ値、歪み、クラスター、標本抽出の問題はわかりません。元のデータと研究計画を確認してください。
これは学習用の計算ツールであり、個々の研究に適した統計解析の代わりにはなりません。
計算の仕組み。
どの式を使っていますか?
標準誤差=s÷√n。区間はx̄±t(0.975, n−1)×s÷√nです。sは標本標準偏差、x̄は標本平均です。両側95%区間ではStudentのt分布の両裾にそれぞれ2.5%を残します。
なぜ1.96ではなくStudentのtを使うのですか?
母標準偏差が未知で標本から推定する場合、Studentのtはその追加の不確かさを考慮します。小標本では臨界値が大きく、自由度が増えるにつれて標準正規分布の値に近づきます。
標本標準偏差がゼロの場合は?
式の結果は幅ゼロの区間になります。これは計算上の結果であり、母集団にばらつきがない証明ではありません。測定の分解能、データの品質、モデルの適切さを確認してください。
手法の参考資料: NIST:平均の信頼限界 および NIST:Studentのt臨界値.