從數(shù)理統(tǒng)計的理論上講,并且上節(jié)的實例也已說明,在總體均數(shù)為μ,總體標準差為σ的正態(tài)總體中隨機抽取n相等的許多樣本,分別算出樣本均數(shù),這些樣本均數(shù)呈正態(tài)分布。而當樣本含量n不太小時,即使總體不呈正態(tài)分布,樣本均數(shù)的分布也接近正態(tài)。在下式中,
由于μ與(樣本均數(shù)的標準差)都是常量,又
X呈正態(tài)分布,所以u
也呈正態(tài)分布。但實際上總體標準差往往是不知道的,上式分母中的σ要由S替代,成為,那么由于樣本標
準差有抽樣波動,SX也有抽樣波動,于是,在用S代替σ
后上式等號右邊的變量便不呈正態(tài)分布而呈t分布,其定義公式是
(6.5)
t分布也是左右對稱,但在總體均數(shù)附近的面積較正態(tài)分布的少些,兩端尾部的面積則比正態(tài)分布的多些。t分布曲線隨自由度而不同(如圖6.1)。隨著自由度的增大,t分布逐漸接近正態(tài)分布,當自由度為無限大時,t分布成為正態(tài)分布。
圖6.1 t分布(實線)與正態(tài)分布(虛線)
與正態(tài)分布相似,我們把t分布左右兩端尾部面積之和α=0.05(即每側尾部面積為0.025)相應的t值稱為5%界,符號為t0.05,,,這里ν是自由度。把左右兩端尾部面積之和α為0.01相應的t值稱為1%界,符號為t0.01,,。t的5%界與1%界可查附表3,t值表。例如當自由度為10-1=9時,t0.05,9=2.262,t0.01,9=3.250。