กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 24 นาที

การแจกแจงtของนักเรียน

CS1 แหล่งที่มาภาษาเยอรมัน (de)/CS1 maint: ชื่อตัวเลข: รายชื่อผู้แต่ง/การบำรุงรักษา CS1: คำลงท้าย/การแจกแจงความน่าจะเป็นแบบทบต้น/การกระจายอย่างต่อเนื่อง/การแจกแจงความน่าจะเป็นที่หารได้อย่างไม่สิ้นสุด/การแจกแจงความน่าจะเป็นของครอบครัวในระดับสถานที่ตั้ง/การกระจายแบบปกติ

12+xΓ(ν+12)πνΓ(ν2)×2เอฟ1(12,ν+12;32;−x2ν),{\displaystyle {\begin{aligned}&{\frac {1}{2}}+x{\frac {\Gamma {\left({\frac {\nu +1}{2}}\right)}}{{\sqrt {\pi \nu }}\,\Gamma...

การแจกแจงtของนักเรียน

นักเรียนt
ฟังก์ชันความหนาแน่นความน่าจะเป็น
ฟังก์ชันการกระจายสะสม
พารามิเตอร์ν>0{\displaystyle \nu >0}ระดับความเป็นอิสระ ( จำนวนจริงเกือบทุกครั้งเป็นจำนวนเต็มบวก )
สนับสนุนx(,){\displaystyle x\in (-\infty ,\infty )}
พีดีΓ(ν+12)πνΓ(ν2)(1+x2ν)ν+12{\displaystyle {\frac {\Gamma {\left({\frac {\nu +1}{2}}\right)}}{{\sqrt {\pi \nu }}\,\Gamma {\left({\frac {\nu }{2}}\right)}}}\left(1+{\frac {x^{2}}{\nu }}\right)^{-{\frac {\nu +1}{2}}}}
ซีดีเอฟ

12+xΓ(ν+12)πνΓ(ν2)×2เอฟ1(12,ν+12;32;x2ν),{\displaystyle {\begin{aligned}&{\frac {1}{2}}+x{\frac {\Gamma {\left({\frac {\nu +1}{2}}\right)}}{{\sqrt {\pi \nu }}\,\Gamma {\left({\frac {\nu }{2}}\right)}}}\times \\&\qquad {}_{2}F_{1}\!\left({\frac {1}{2}},{\frac {\nu +1}{2}};{\frac {3}{2}};-{\frac {x^{2}}{\nu }}\right),\end{aligned}}}

ที่ไหน2เอฟ1{\displaystyle {}_{2}F_{1}}คือฟังก์ชันไฮเปอร์จีโอเมตริก
หมายถึง0{\displaystyle 0}สำหรับν>1,{\displaystyle \nu >1,}มิฉะนั้นจะไม่กำหนด
ค่ามัธยฐาน0{\displaystyle 0}
โหมด0{\displaystyle 0}
ความแปรปรวนνν2{\displaystyle {\frac {\nu }{\nu -2}}}สำหรับν>2,{\displaystyle \nu >2,}{\displaystyle \infty }สำหรับ1<ν2,{\displaystyle 1<\nu \leq 2,}มิฉะนั้นจะไม่กำหนด
ความเบี่ยงเบน0{\displaystyle 0}สำหรับ ν>3 ,{\displaystyle \ \nu >3\ ,}มิฉะนั้นจะไม่กำหนด
ความโค้งส่วนเกิน6ν4{\displaystyle {\frac {6}{\nu -4}}}สำหรับν>4,{\displaystyle \nu >4,}{\displaystyle \infty }สำหรับ2<ν4,{\displaystyle 2<\nu \leq 4,}มิฉะนั้นจะไม่กำหนด
เอนโทรปี

ν+12[ψ(ν+12)ψ(ν2)]+ln[νบี(ν2,12)] (แนทส์),{\displaystyle {\begin{aligned}&{\frac {\nu +1}{2}}\left[\psi {\left({\frac {\nu +1}{2}}\right)}-\psi {\left({\frac {\nu }{2}}\right)}\right]\\&\quad +\ln \left[{\sqrt {\nu }}\,\mathrm {B} {\left({\frac {\nu }{2}},{\frac {1}{2}}\right)}\right]~{\text{(nats)}},\end{aligned}}}

ที่ไหนψ{\displaystyle \psi }คือฟังก์ชันไดแกมมาและบี{\displaystyle \mathrm {B} }คือฟังก์ชันเบต้า
เอ็มจีเอฟ ไม่ได้กำหนด
ซีเอฟ

(ν|ที|)ν/2เคν/2(ν|ที|)Γ(ν/2)2ν/21{\displaystyle {\frac {{\big (}{\sqrt {\nu }}\,|t|{\big )}^{\nu /2}\,K_{\nu /2}{\big (}{\sqrt {\nu }}\,|t|{\big )}}{\Gamma (\nu /2)\,2^{\nu /2-1}}}}สำหรับν>0{\displaystyle \nu >0},

ที่ไหนเคν{\displaystyle K_{\nu }}คือฟังก์ชันเบสเซลที่ดัดแปลงชนิดที่สอง[ 1 ]

ใน ทฤษฎี ความน่าจะเป็นและสถิติการแจกแจงแบบ tของนักเรียน  ( หรือเรียกสั้น ๆ ว่าการแจกแจง แบบ t  )ทีν{\displaystyle t_{\nu }}เป็นการแจกแจงความน่าจะเป็น แบบต่อเนื่อง ที่ขยายความจากการแจกแจงปกติมาตรฐานเช่นเดียวกับการแจกแจงปกติมาตรฐาน การแจกแจงนี้มีความสมมาตรบริเวณศูนย์และมีรูปร่างคล้ายระฆัง

อย่างไรก็ตาม,ทีν{\displaystyle t_{\nu }}มีส่วนหางที่หนักกว่าและปริมาณมวลความน่าจะเป็นในส่วนหางนั้นถูกควบคุมโดยพารามิเตอร์ν{\displaystyle \nu }. สำหรับν=1{\displaystyle \nu =1}การแจกแจงtของนักเรียนทีν{\displaystyle t_{\nu }}กลายเป็นการ แจกแจงแบบโคชีมาตรฐานซึ่งมีหางที่ "อ้วน" มาก ในขณะที่สำหรับν{\displaystyle \nu \to \infty }มันกลายเป็นการแจกแจงปกติมาตรฐานเอ็น(0,1),{\displaystyle {\mathcal {N}}(0,1),}ซึ่งมีหางที่ "บาง" มาก

ชื่อ "Student" เป็นนามแฝงที่วิลเลียม ซีลีย์ กอสเซ็ต ใช้ ในการตีพิมพ์บทความทางวิทยาศาสตร์ระหว่างที่เขาทำงานอยู่ที่โรงเบียร์กินเนสส์ในดับลิน ประเทศไอร์แลนด์

การแจกแจงแบบ tของนักเรียน มีบทบาทสำคัญในการวิเคราะห์ทางสถิติที่ใช้กันอย่างแพร่หลายหลายอย่าง รวมถึงการทดสอบtของนักเรียนสำหรับการประเมินนัยสำคัญทางสถิติของความแตกต่างระหว่างค่าเฉลี่ยของกลุ่มตัวอย่างสองกลุ่ม การสร้างช่วงความเชื่อมั่นสำหรับความแตกต่างระหว่างค่าเฉลี่ยของประชากรสองกลุ่ม และในการวิเคราะห์การถดถอย เชิง เส้น

ในรูปแบบของการแจกแจงtตามตำแหน่งและมาตราส่วน ที(μ,τ2,ν){\displaystyle \operatorname {\ell st} (\mu ,\tau ^{2},\nu )}มันเป็นการขยายความของการแจกแจงแบบปกติและยังเกิดขึ้นในการวิเคราะห์แบบเบย์เซียนของข้อมูลจากตระกูลการแจกแจงแบบปกติในฐานะการแจกแจงแบบผสมเมื่อทำการหาค่าเฉลี่ยเหนือพารามิเตอร์ความแปรปรวน

คำจำกัดความ

ฟังก์ชันความหนาแน่นความน่าจะเป็น

การแจกแจงแบบ tของนักเรียน มีฟังก์ชันความหนาแน่นความน่าจะเป็น (PDF) ดังนี้ เอฟ(ที)=Γ(ν+12)πνΓ(ν2)(1+ที2ν)(ν+1)/2,{\displaystyle f(t)={\frac {\Gamma {\left({\frac {\nu +1}{2}}\right)}}{{\sqrt {\pi \nu }}\,\Gamma {\left({\frac {\nu }{2}}\right)}}}\left(1+{\frac {t^{2}}{\nu }}\right)^{-(\nu +1)/2},} ที่ไหนν{\displaystyle \nu }คือจำนวนองศาอิสระและΓ{\displaystyle \Gamma }คือฟังก์ชันแกมมาซึ่งอาจเขียนได้อีกแบบว่า เอฟ(ที)=1νบี(12,ν2)(1+ที2ν)(ν+1)/2,{\displaystyle f(t)={\frac {1}{{\sqrt {\nu }}\,\mathrm {B} {\left({\frac {1}{2}},{\frac {\nu }{2}}\right)}}}\left(1+{\frac {t^{2}}{\nu }}\right)^{-(\nu +1)/2},} ที่ไหนบี{\displaystyle \mathrm {B} }คือฟังก์ชันเบตาโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับค่าระดับความเป็นอิสระที่เป็นจำนวนเต็มบวก ν > 1เราจะได้ว่า:

νเอ็น2เค={2,ν สม่ำเสมอπ,ν แปลกΓ(ν+12)πνΓ(ν2)=(ν1)!!เคν(ν2)!!{\displaystyle {\begin{aligned}\nu &\in \mathbb {N} \geq 2\\k&={\begin{cases}2,&\nu {\text{ even}}\\\pi ,&\nu {\text{ odd}}\\\end{cases}}\\{\frac {\Gamma {\left({\frac {\nu +1}{2}}\right)}}{{\sqrt {\pi \nu }}\,\Gamma {\left({\frac {\nu }{2}}\right)}}}&={\frac {(\nu -1)!!}{k{\sqrt {\nu }}(\nu -2)!!}}\\\end{aligned}}}

ฟังก์ชันความหนาแน่นความน่าจะเป็นมีความสมมาตรและรูปร่างโดยรวมคล้ายกับรูปทรงระฆังของตัวแปรที่มีการแจกแจงแบบปกติ โดยมีค่าเฉลี่ย 0 และความแปรปรวน 1 ยกเว้นว่าจะต่ำกว่าและกว้างกว่าเล็กน้อย เมื่อจำนวนองศาอิสระเพิ่มขึ้น การแจกแจง แบบ t จะเข้าใกล้การแจกแจงแบบปกติที่มีค่าเฉลี่ย 0 และความแปรปรวน 1 ด้วยเหตุนี้ν{\displaystyle {\nu }}เรียกอีกอย่างว่าพารามิเตอร์ความปกติ[ 2 ]

ภาพต่อไปนี้แสดงความหนาแน่นของ การแจกแจง t สำหรับค่าที่เพิ่มขึ้นของν.{\displaystyle \nu .}เส้นสีน้ำเงินแสดงถึงการแจกแจงแบบปกติเพื่อใช้ในการเปรียบเทียบ โปรดสังเกตว่า การแจกแจง แบบ t  (เส้นสีแดง) จะเข้าใกล้การแจกแจงแบบปกติมากขึ้นเมื่อ...ν{\displaystyle \nu }เพิ่มขึ้น

ความหนาแน่นของ การแจกแจงแบบ t  (สีแดง) สำหรับระดับความเป็นอิสระ 1, 2, 3, 5, 10 และ 30 เมื่อเทียบกับการแจกแจงแบบปกติมาตรฐาน (สีน้ำเงิน) กราฟก่อนหน้าแสดงด้วยสีเขียว
1 องศาอิสระ
2 องศาอิสระ
3 องศาอิสระ
5 องศาอิสระ
10 องศาอิสระ
30 องศาอิสระ

ฟังก์ชันการกระจายสะสม

ฟังก์ชันการกระจายสะสม (CDF) สามารถเขียนได้ในรูปของIซึ่งเป็น ฟังก์ชันเบต้าไม่สมบูรณ์แบบ ปรับค่า สำหรับt > 0

เอฟ(ที)=ทีเอฟ(คุณ)คุณ = 112ฉันx(ที)(ν2,12),{\displaystyle F(t)=\int _{-\infty }^{t}f(u)\,du~=~1-{\frac {1}{2}}I_{x(t)}{\left({\frac {\nu }{2}},\,{\frac {1}{2}}\right)},}

ที่ไหน

x(ที)=νที2+ν.{\displaystyle x(t)={\frac {\nu }{t^{2}+\nu }}\,.}

ค่าอื่นๆ จะได้มาจากสมมาตร สูตรทางเลือกที่ใช้ได้สำหรับที2<ν,{\displaystyle t^{2}<\nu \,,}เป็น

ทีเอฟ(คุณ)คุณ=12+ทีΓ(ν+12)πνΓ(ν 2 )2เอฟ1(12,ν+12;32;ที2ν),{\displaystyle \int _{-\infty }^{t}f(u)\,du={\frac {1}{2}}+t\,{\frac {\Gamma \!\left({\frac {\nu +1}{2}}\right)}{{\sqrt {\pi \nu }}\,\Gamma \!\left({\frac {\nu }{\ 2\ }}\right)}}\;{}_{2}F_{1}\!\left({\frac {1}{2}},{\frac {\nu +1}{2}};\,{\frac {3}{2}};\,-{\frac {t^{2}}{\nu }}\right),}

ที่ไหน2เอฟ1( , ; ; ){\displaystyle {}_{2}F_{1}(\ ,\ ;\  ;\ )} เป็นตัวอย่างเฉพาะของฟังก์ชันไฮเปอร์จีโอเมตริก

สำหรับข้อมูลเกี่ยวกับฟังก์ชันการกระจายสะสมผกผัน โปรดดูที่ฟังก์ชันควอนไทล์ §  การกระจายแบบทีของสตูเดนต์

กรณีพิเศษ

ค่าบางอย่างของ ν {\displaystyle \ \nu \ }จงให้รูปแบบง่ายๆ ของการแจกแจงแบบ t ของนักเรียน

 ν {\displaystyle \ \nu \ }พีดีซีดีเอฟหมายเหตุ
11π(1+ที2){\displaystyle {\frac {1}{\pi (1+t^{2})}}}12+1πอาร์คตัน(ที){\displaystyle {\frac {1}{2}}+{\frac {1}{\pi }}\arctan(t)}ดูการกระจายแบบคอชี
2122(1+ที22)3/2{\displaystyle {\frac {1}{2\,{\sqrt {2}}\,\left(1+{\frac {t^{2}}{2}}\right)^{3/2}}}}12+ที221+ที22{\displaystyle {\frac {1}{2}}+{\frac {t}{2{\sqrt {2}}\,{\sqrt {1+{\frac {t^{2}}{2}}}}}}}
32π3(1+ที23)2{\displaystyle {\frac {2}{\pi {\sqrt {3}}\,\left(1+{\frac {t^{2}}{3}}\right)^{2}}}}12+1π[ที31+ที23+อาร์คตันที3]{\displaystyle {\frac {1}{2}}+{\frac {1}{\pi }}\left[{\frac {\frac {t}{\sqrt {3}}}{1+{\frac {t^{2}}{3}}}}+\arctan {\frac {t}{\sqrt {3}}}\right]}
438(1+ที24)5/2{\displaystyle {\frac {3}{8\left(1+{\frac {t^{2}}{4}}\right)^{5/2}}}}12+38[ที1+ที24][1ที212(1+ที24)]{\displaystyle {\frac {1}{2}}+{\frac {3}{8}}\left[{\frac {t}{\sqrt {1+{\frac {t^{2}}{4}}}}}\right]\left[1-{\frac {t^{2}}{12\left(1+{\frac {t^{2}}{4}}\right)}}\right]}
583π5(1+ที25)3{\displaystyle {\frac {8}{3\pi {\sqrt {5}}\,\left(1+{\frac {t^{2}}{5}}\right)^{3}}}}12+1π[ที5(1+ที25)(1+23(1+ที25))+อาร์คตันที5]{\displaystyle {\frac {1}{2}}+{\frac {1}{\pi }}\left[{\frac {t}{{\sqrt {5}}\left(1+{\frac {t^{2}}{5}}\right)}}\left(1+{\frac {2}{3\left(1+{\frac {t^{2}}{5}}\right)}}\right)+\arctan {\frac {t}{\sqrt {5}}}\right]}
  {\displaystyle \ \infty \ }12πอีที2/2{\displaystyle {\frac {1}{\sqrt {2\pi }}}\,e^{-t^{2}/2}}12[1+เอิร์ฟ(ที2)]{\displaystyle {\frac {1}{2}}\left[1+\operatorname {erf} \left({\frac {t}{\sqrt {2}}}\right)\right]}ดูการแจกแจงแบบปกติ , ฟังก์ชันข้อผิดพลาด

คุณสมบัติ

ช่วงเวลา

สำหรับν>1{\displaystyle \nu >1}ค่าโมเมนต์ดิบของ การแจกแจง t คือ

อี{ทีเค}={0เค แปลก ,0<เค<ν,1πΓ(ν2)[Γ(เค+12)Γ(νเค2)νเค2]เค สม่ำเสมอ ,0<เค<ν.{\displaystyle \operatorname {\mathbb {E} } \left\{T^{k}\right\}={\begin{cases}\quad 0&k{\text{ odd }},\quad 0<k<\nu \,,\\[2ex]{\frac {1}{{\sqrt {\pi }}\,\Gamma {\left({\frac {\nu }{2}}\right)}}}\left[\Gamma \!\left({\frac {k+1}{2}}\right)\,\Gamma \!\left({\frac {\nu -k}{2}}\right)\,\nu ^{\frac {k}{2}}\right]&k{\text{ even }},\quad 0<k<\nu \,.\end{cases}}}

ช่วงเวลาแห่งความสงบเรียบร้อย ν {\displaystyle \ \nu \ }หรือสูงกว่านั้นไม่มีอยู่จริง[ 3 ]

คำศัพท์สำหรับ0<เค<ν{\displaystyle 0<k<\nu }โดย ที่ kเป็นจำนวนคู่ สามารถลดรูปให้ง่ายขึ้นได้โดยใช้คุณสมบัติของฟังก์ชันแกมมา

อี{ทีเค}=νเค2เจ=1เค/22เจ1ν2เจเค สม่ำเสมอ,0<เค<ν .{\displaystyle \operatorname {\mathbb {E} } \left\{T^{k}\right\}=\nu ^{\frac {k}{2}}\,\prod _{j=1}^{k/2}{\frac {2j-1}{\nu -2j}}\qquad k{\text{ even}},\quad 0<k<\nu ~.}

สำหรับ การแจกแจง t ที่มีν{\displaystyle \nu }จำนวนองศาอิสระค่าที่คาดหวังคือ0{\displaystyle 0}ถ้าν>1,{\displaystyle \nu >1\,,}และความแปรปรวน ของมัน คือνν2{\displaystyle {\frac {\nu }{\nu -2}}}ถ้าν>2.{\displaystyle \nu >2\,.}ค่าความเบี่ยงเบนจะเป็น 0 ถ้าν>3{\displaystyle \nu >3}และค่าเคอร์โทซิสส่วนเกินคือ6ν4{\displaystyle {\frac {6}{\nu -4}}}ถ้าν>4.{\displaystyle \nu >4\,.}

ที่มาของการแจกแจง แบบt  (ลักษณะเฉพาะ)

เนื่องจากการกระจายตัวของสถิติการทดสอบ

การแจกแจง tของนักเรียนด้วยν{\displaystyle \nu }ระดับความเป็นอิสระสามารถกำหนดได้เป็นการกระจายของตัวแปรสุ่มTด้วย[ 4 ​​] [ 5 ]

ที=วี/ν=νวี,{\displaystyle T={\frac {Z}{\sqrt {V/\nu }}}=Z{\sqrt {\frac {\nu }{V}}},}

ที่ไหน

การแจกแจงที่แตกต่างกันนั้นถูกกำหนดให้เป็นการแจกแจงของตัวแปรสุ่มที่กำหนด สำหรับค่าคงที่μ ที่กำหนด โดย  (+μ)νวี.{\displaystyle (Z+\mu ){\sqrt {\frac {\nu }{V}}}.} ตัวแปรสุ่มนี้มีการกระจาย แบบ tที่ไม่เป็นศูนย์กลางโดยมีพารามิเตอร์ความไม่เป็นศูนย์กลางμการกระจายนี้มีความสำคัญในการศึกษาเกี่ยวกับกำลัง ของ การทดสอบtของนักเรียน

อนุพันธ์

สมมติว่าX , ..., X เป็น ค่าที่เกิด ขึ้นโดยอิสระจากกัน ของตัวแปรสุ่ม X ซึ่งมี การแจกแจงแบบปกติ โดยมีค่าเฉลี่ยμและความแปรปรวนσ 2ให้

X¯n=1n(X1++Xn){\displaystyle {\overline {X}}_{n}={\frac {1}{n}}(X_{1}+\cdots +X_{n})}

ให้เป็นค่าเฉลี่ยของตัวอย่าง และ

2=1n1ฉัน=1n(XฉันX¯n)2{\displaystyle s^{2}={\frac {1}{n-1}}\sum _{i=1}^{n}\left(X_{i}-{\overline {X}}_{n}\right)^{2}}

เป็นการประมาณค่าความแปรปรวนจากตัวอย่างที่ไม่เอนเอียง สามารถแสดงได้ว่าตัวแปรสุ่ม

วี=(n1)2σ2{\displaystyle V=(n-1){\frac {s^{2}}{\sigma ^{2}}}}

มีการกระจายแบบไคกำลังสองด้วยν=n1{\displaystyle \nu =n-1}ระดับความเป็นอิสระ (ตามทฤษฎีบทของ Cochran ) [ 6 ] สามารถแสดงได้อย่างง่ายดายว่าปริมาณ

=(X¯nμ)nσ{\displaystyle Z=\left({\overline {X}}_{n}-\mu \right){\frac {\sqrt {n}}{\sigma }}}

มีการกระจายแบบปกติโดยมีค่าเฉลี่ย 0 และความแปรปรวน 1 เนื่องจากค่าเฉลี่ยของตัวอย่างX¯n{\displaystyle {\overline {X}}_{n}}มีการกระจายแบบปกติโดยมีค่าเฉลี่ยμและความแปรปรวนσ² / nยิ่งไปกว่านั้น ยังสามารถแสดงได้ว่าตัวแปรสุ่มทั้งสองนี้ (ตัวแปรที่มีการกระจายแบบปกติZ และตัวแปรที่มีการกระจายแบบไคกำลังสองV ) เป็นอิสระต่อกัน ดังนั้นปริมาณสำคัญ

ทีวี/ν=(X¯nμ)n,{\displaystyle T\equiv {\frac {Z}{\sqrt {V/\nu }}}=\left({\overline {X}}_{n}-\mu \right){\frac {\sqrt {n}}{s}},}

ซึ่งแตกต่างจากZตรงที่ค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานที่แน่นอนσถูกแทนที่ด้วยค่าความคลาดเคลื่อนมาตรฐานของตัวอย่างs และมีการแจกแจง แบบ tของนักเรียนตามที่กำหนดไว้ข้างต้น สังเกตว่าค่าความแปรปรวนของประชากรที่ไม่ทราบค่าσ² ไม่ปรากฏในTเนื่องจากมันอยู่ในทั้งตัวเศษและตัวส่วน ดังนั้นจึงตัดกันไป Gosset ได้ฟังก์ชันความหนาแน่นความน่าจะเป็นที่กล่าวไว้ข้างต้นโดยสัญชาตญาณ ด้วยν{\displaystyle \nu }เท่ากับn  1 และฟิชเชอร์พิสูจน์ได้ในปี พ.ศ. 2468 [ 7 ]

การกระจายตัวของค่าสถิติการทดสอบTขึ้นอยู่กับν{\displaystyle \nu }แต่ไม่ใช่μหรือσ ; การที่ไม่ขึ้นอยู่กับμและσคือสิ่งที่ทำให้ การแจกแจง แบบ tมีความสำคัญทั้งในทางทฤษฎีและในทางปฏิบัติ

การแจกแจงตัวอย่างของค่าสถิติ t

การ แจกแจง t เกิดขึ้นจากการแจกแจงตัวอย่าง ของ สถิติ t ด้านล่างนี้จะกล่าวถึงสถิติ t สำหรับตัวอย่างเดียว สำหรับ สถิติtสำหรับสองตัวอย่างที่เกี่ยวข้อง โปรดดูที่ การ ทดสอบt ของ Student  

การประมาณค่าความแปรปรวนที่ไม่เอนเอียง

อนุญาต x1,,xn~เอ็น(μ,σ2) {\displaystyle \ x_{1},\ldots ,x_{n}\sim {\mathcal {N}}(\mu ,\sigma ^{2})\ }เป็นตัวอย่างอิสระและมีการกระจายเหมือนกันจาก1การแจกแจงปกติที่มีค่าเฉลี่ยμ{\displaystyle \mu }และความแปรปรวน σ2 .{\displaystyle \ \sigma ^{2}~.}ค่าเฉลี่ยตัวอย่างและความแปรปรวนตัวอย่าง ที่ไม่เอนเอียง หาได้จากสูตรต่อไปนี้:

x¯= x1++xn n ,2=1 n1  ฉัน=1n(xฉันx¯)2 .{\displaystyle {\begin{aligned}{\bar {x}}&={\frac {\ x_{1}+\cdots +x_{n}\ }{n}}\ ,\\[5pt]s^{2}&={\frac {1}{\ n-1\ }}\ \sum _{i=1}^{n}(x_{i}-{\bar {x}})^{2}~.\end{aligned}}}

ค่าสถิติ tที่ได้ (จากตัวอย่างเดียว)  จะแสดงดังนี้

ที=x¯μ /n  ~ทีn1 .{\displaystyle t={\frac {{\bar {x}}-\mu }{\ s/{\sqrt {n\ }}\ }}\sim t_{n-1}~.}

และมีการกระจายตาม การแจกแจง แบบ t  ของนักเรียน โดยมี n1 {\displaystyle \ n-1\ }ระดับความเป็นอิสระ

ดังนั้นเพื่อวัตถุประสงค์ในการอนุมาน ค่าสถิติ t จึงเป็น " ปริมาณสำคัญ " ที่มีประโยชน์ในกรณีที่ค่าเฉลี่ยและความแปรปรวน(μ,σ2){\displaystyle (\mu ,\sigma ^{2})}เป็นพารามิเตอร์ประชากรที่ไม่ทราบค่า ในแง่ที่ว่า ค่าสถิติ t จะมีการกระจายความน่าจะเป็นที่ไม่ขึ้นอยู่กับค่าใดค่าหนึ่งμ{\displaystyle \mu }ก็ไม่เช่นกัน σ2 .{\displaystyle \ \sigma ^{2}~.}

การประมาณค่าความแปรปรวน ML

แทนที่จะเป็นการประมาณค่าที่ไม่ลำเอียง 2 {\displaystyle \ s^{2}\ }เราอาจใช้การประมาณค่าความน่าจะเป็นสูงสุดได้เช่นกัน  เอ็มแอล2= 1 n ฉัน=1n(xฉันx¯)2 {\displaystyle \ s_{\mathsf {ML}}^{2}={\frac {\ 1\ }{n}}\ \sum _{i=1}^{n}(x_{i}-{\bar {x}})^{2}\ } ส่งผลให้ได้ค่าสถิติ  ทีเอ็มแอล=x¯μเอ็มแอล2/n =nn1  ที .{\displaystyle \ t_{\mathsf {ML}}={\frac {{\bar {x}}-\mu }{\sqrt {s_{\mathsf {ML}}^{2}/n\ }}}={\sqrt {{\frac {n}{n-1}}\ }}\ t~.} ข้อมูลนี้กระจายตัวตามการแจกแจงแบบt  ตามตำแหน่งและมาตราส่วน : ทีเอ็มแอล~ที(0, τ2=n/(n1), n1) .{\displaystyle t_{\mathsf {ML}}\sim \operatorname {\ell st} (0,\ \tau ^{2}=n/(n-1),\ n-1)~.}

การแจกแจงแบบผสมของปกติกับการแจกแจงแกมมาผกผัน

การแจกแจง tตามตำแหน่งและมาตราส่วน นั้นได้มาจากการรวมกันของการแจกแจงแบบเกาส์เซียน (การแจกแจงแบบปกติ) ที่มีค่าเฉลี่ย μ {\displaystyle \ \mu \ }และค่าความแปรปรวน ที่ไม่ทราบค่า โดยมีการแจกแจงแบบแกมมาผกผันครอบคลุมค่าความแปรปรวนด้วยพารามิเตอร์เอ=ν2{\textstyle a={\frac {\nu }{2}}}และ=ντ22.{\textstyle b={\frac {\nu \tau ^{2}}{2}}\,.}กล่าวอีกนัยหนึ่งคือตัวแปรสุ่มXจะถูกสมมติว่ามีการกระจายแบบเกาส์เซียน โดยมีค่าความแปรปรวนที่ไม่ทราบค่าซึ่งมีการกระจายแบบแกมมาผกผัน จากนั้นจึงตัดค่าความแปรปรวนนั้นออกไป (โดยการอินทิเกรต)

ในทำนองเดียวกัน การแจกแจงนี้เกิดจากการรวมกันของการแจกแจงแบบเกาส์เซียนกับการแจกแจงแบบสเกลดส์ผกผันไคกำลังสองที่มีพารามิเตอร์ν{\displaystyle \nu }และ τ2 .{\displaystyle \ \tau ^{2}~.}การแจกแจงแบบสเกลดอินเวอร์สไคกำลังสอง (Scaled-inverse-chi-squared distribution) เป็นการแจกแจงแบบเดียวกันกับการแจกแจงแบบอินเวอร์สแกมมา (Inverse gamma distribution) แต่มีการกำหนดพารามิเตอร์ที่แตกต่างกัน กล่าวคือν=2เอ,τ2=เอ.{\displaystyle \nu =2a,\;\tau ^{2}={\frac {b}{a}}\,.}

เหตุผลที่ลักษณะเฉพาะนี้มีประโยชน์ก็คือ ในสถิติแบบเบย์เซียนการแจกแจงแกมมาผกผันเป็นการ แจกแจง ก่อนหน้าแบบคอนจูเกตของความแปรปรวนของการแจกแจงแบบเกาส์เซียน ส่งผลให้การแจกแจงตำแหน่ง-มาตราส่วนt เกิดขึ้นตามธรรมชาติในปัญหาการอนุมานแบบเบย์เซียนหลายปัญหา[ 8 ]

การกระจายเอนโทรปีสูงสุด

การแจกแจง แบบ tของนักเรียน คือการแจกแจงความน่าจะเป็นที่มีเอนโทรปีสูงสุดสำหรับตัวแปรสุ่มXที่มีค่าใดค่าหนึ่งอี{ln(ν+X2)}{\textstyle \operatorname {\mathbb {E} } \left\{\ln(\nu +X^{2})\right\}}[ 9 ] สิ่งนี้เป็นผลสืบเนื่องมาจากการสังเกตว่า pdf สามารถเขียนได้ในรูป แบบ ตระกูลเลขชี้กำลังด้วยν+X2{\displaystyle \nu +X^{2}}ถือเป็นสถิติที่เพียงพอ

อินทิกรัลของฟังก์ชันความหนาแน่นความน่าจะเป็นของนักเรียนและค่าp

ฟังก์ชันA ( t | ν )คือปริพันธ์ของฟังก์ชันความหนาแน่นความน่าจะเป็นของ Student, f ( t )ระหว่าง-tและtสำหรับt ≥ 0ดังนั้นจึงให้ความน่าจะเป็นที่ค่าtที่น้อยกว่าค่าที่คำนวณได้จากข้อมูลที่สังเกตได้จะเกิดขึ้นโดยบังเอิญ ด้วยเหตุนี้ ฟังก์ชันA ( t | ν )จึงสามารถใช้ในการทดสอบว่าความแตกต่างระหว่างค่าเฉลี่ยของชุดข้อมูลสองชุดมีความสำคัญทางสถิติหรือไม่ โดยการคำนวณค่าt ที่สอดคล้องกัน และความน่าจะเป็นของการเกิดขึ้นหากชุดข้อมูลทั้งสองชุดถูกสุ่มมาจากประชากรเดียวกัน สิ่งนี้ถูกนำไปใช้ในสถานการณ์ต่างๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการทดสอบtสำหรับสถิติtที่มีνองศาอิสระA ( t | ν )คือความน่าจะเป็นที่tจะน้อยกว่าค่าที่สังเกตได้หากค่าเฉลี่ยทั้งสองเท่ากัน (โดยที่ค่าเฉลี่ยที่น้อยกว่าถูกลบออกจากค่าเฉลี่ยที่มากกว่า ดังนั้นt ≥ 0 )สามารถคำนวณได้ง่ายๆ จากฟังก์ชันการกระจายสะสมF ( t )ของ การกระจาย t :   

เอ(ทีν)=เอฟν(ที)เอฟν(ที)=1ฉันνν+ที2(ν2,12),{\displaystyle A(t\mid \nu )=F_{\nu }(t)-F_{\nu }(-t)=1-I_{\frac {\nu }{\nu +t^{2}}}\!\left({\frac {\nu }{2}},{\frac {1}{2}}\right),}

โดยที่I ( a , b )คือฟังก์ชันเบต้าไม่สมบูรณ์แบบ ปรับค่า แล้ว

ฟังก์ชันนี้ใช้สำหรับการทดสอบสมมติฐานทางสถิติเพื่อสร้างค่าp

โดยทั่วไป

  • การแจกแจง t แบบไม่ศูนย์กลาง (noncentral t  distribution) เป็นการขยายความของ การแจกแจง t โดยรวมพารามิเตอร์ความไม่ศูนย์กลางเข้าไปด้วย แตกต่างจากการแจกแจง t แบบไม่มาตรฐาน (nonstandardized t  distributions) ตรงที่ การแจกแจงแบบไม่ศูนย์กลางนั้นไม่สมมาตร (ค่ามัธยฐานไม่เท่ากับค่าฐานนิยม)
  • การแจกแจงtของนักเรียนแบบไม่ต่อเนื่อง ถูกกำหนดโดยฟังก์ชันมวลความน่าจะ เป็น ที่rเป็นสัดส่วนกับ: [ 10 ]เจ=1เค1(+เจ+เอ)2+2=,1,0,1, .{\displaystyle \prod _{j=1}^{k}{\frac {1}{(r+j+a)^{2}+b^{2}}}\quad \quad r=\ldots ,-1,0,1,\ldots ~.}ในที่นี้a , bและkเป็นพารามิเตอร์ การแจกแจงนี้เกิดขึ้นจากการสร้างระบบการแจกแจงแบบไม่ต่อเนื่องที่คล้ายกับการแจกแจงของ Pearsonสำหรับการแจกแจงแบบต่อเนื่อง[ 11 ]
  • เราสามารถสร้างตัวอย่าง Student A ( t | ν ) ได้ โดยการนำอัตราส่วนของตัวแปรจาก1การแจกแจงปกติและรากที่สองของการแจกแจงχ²มาใช้ หากเราใช้การแจกแจงแบบอื่นแทนการแจกแจงปกติ เช่นการแจกแจง Irwin–Hallเราจะได้การแจกแจงแบบสมมาตร 4 พารามิเตอร์ ซึ่งรวมถึงการแจกแจงปกติ การแจกแจงเอกรูป การ แจกแจงสามเหลี่ยม การแจกแจง Student tและการแจกแจง Cauchyนอกจากนี้ยังมีความยืดหยุ่นมากกว่าการแจกแจงแบบสมมาตรอื่นๆ ของการแจกแจงปกติด้วย  
  • การแจกแจงแบบ t เป็นตัวอย่างหนึ่งของ การ แจกแจงแบบอัตราส่วน
  • กำลังสองของตัวแปรสุ่มที่มีการแจกแจงแบบ t จะมี การ แจกแจงแบบ F ของ Snedecor คือ F

การแจกแจงtตามมาตราส่วนตำแหน่ง

การเปลี่ยนแปลงตามสถานที่และขนาด

การแจกแจง tของนักเรียน สามารถขยายไปสู่ การแจกแจงt แบบสามพารามิเตอร์ตามตำแหน่งและมาตราส่วน ได้ ที(μ, τ2, ν) {\displaystyle \operatorname {\ell st} (\mu ,\ \tau ^{2},\ \nu )\ }โดยการแนะนำพารามิเตอร์ตำแหน่ง μ {\displaystyle \ \mu \ }และพารามิเตอร์มาตราส่วน τ .{\displaystyle \ \tau ~.}กับ  ที~ทีν {\displaystyle \ T\sim t_{\nu }\ } และการเปลี่ยนแปลง ครอบครัวในระดับพื้นที่ X=μ+τ ที {\displaystyle \ X=\mu +\tau \ T\ } เราได้รับ X~ที(μ, τ2, ν) .{\displaystyle X\sim \operatorname {\ell st} (\mu ,\ \tau ^{2},\ \nu )~.}

การแจกแจงที่ได้นี้เรียกอีกอย่างว่าการแจกแจงแบบ Student 's t ที่ไม่ได้ปรับมาตรฐาน 

ความหนาแน่นและโมเมนต์สองตัวแรก

การกระจาย tตามตำแหน่งและมาตราส่วนมีความหนาแน่นที่กำหนดโดย: [ 12 ]

พี(xν,μ,τ)=Γ(ν+12)Γ(ν2)τπν(1+1ν(xμτ)2)(ν+1)/2{\displaystyle p(x\mid \nu ,\mu ,\tau )={\frac {\Gamma {\left({\frac {\nu +1}{2}}\right)}}{\Gamma {\left({\frac {\nu }{2}}\right)}\tau {\sqrt {\pi \nu }}}}\left(1+{\frac {1}{\nu }}\left({\frac {x-\mu }{\tau }}\right)^{2}\right)^{-(\nu +1)/2}}

ในทำนองเดียวกัน ความหนาแน่นสามารถเขียนได้ในรูปของτ2{\displaystyle \tau ^{2}}:

พี(xν,μ,τ2)=Γ(ν+12)Γ(ν2)πντ2(1+1ν(xμ)2τ2)(ν+1)/2{\displaystyle p(x\mid \nu ,\mu ,\tau ^{2})={\frac {\Gamma {\left({\frac {\nu +1}{2}}\right)}}{\Gamma {\left({\frac {\nu }{2}}\right)}{\sqrt {\pi \nu \tau ^{2}}}}}\left(1+{\frac {1}{\nu }}{\frac {(x-\mu )^{2}}{\tau ^{2}}}\right)^{-(\nu +1)/2}}

คุณสมบัติอื่นๆ ของการแจกจ่ายเวอร์ชันนี้ได้แก่: [ 12 ]

อี{ X }=μ สำหรับ ν>1 ,วาร์{ X }=τ2νν2 สำหรับ ν>2 ,โหมด{ X }=μ .{\displaystyle {\begin{aligned}\operatorname {\mathbb {E} } \{\ X\ \}&=\mu &{\text{ for }}\nu >1\ ,\\\operatorname {var} \{\ X\ \}&=\tau ^{2}{\frac {\nu }{\nu -2}}&{\text{ for }}\nu >2\ ,\\\operatorname {mode} \{\ X\ \}&=\mu ~.\end{aligned}}}

กรณีพิเศษ

  • ถ้าX{\displaystyle X}เป็นไปตาม การแจกแจงtตามตำแหน่งและมาตราส่วน X~ที(μ,τ2,ν){\displaystyle X\sim \operatorname {\ell st} \left(\mu ,\,\tau ^{2},\,\nu \right)}จากนั้นสำหรับν{\displaystyle \nu \to \infty },X{\displaystyle X}มีการกระจายแบบปกติX~เอ็น(μ,τ2){\displaystyle X\sim \mathrm {N} {\left(\mu ,\tau ^{2}\right)}}ด้วยค่าเฉลี่ยμ{\displaystyle \mu }และความแปรปรวนτ2.{\displaystyle \tau ^{2}\,.}
  • การแจกแจงtตามตำแหน่งและมาตราส่วน  ที(μ, τ2, ν=1) {\displaystyle \ \operatorname {\ell st} \left(\mu ,\ \tau ^{2},\ \nu =1\right)\ }ด้วยระดับความเป็นอิสระν=1{\displaystyle \nu =1}เทียบเท่ากับการแจกแจงโคชีซีเอคุณ(μ,τ) .{\displaystyle \mathrm {Cau} \left(\mu ,\tau \right)~.}
  • การแจกแจงtตามตำแหน่งและมาตราส่วน ที(μ=0, τ2=1, ν) {\displaystyle \operatorname {\ell st} \left(\mu =0,\ \tau ^{2}=1,\ \nu \right)\ }กับμ=0{\displaystyle \mu =0}และ τ2=1 {\displaystyle \ \tau ^{2}=1\ }ลดรูปเป็นค่า การแจกแจงtของนักเรียน  ทีν .{\displaystyle \ t_{\nu }~.}

การเกิดขึ้นและการประยุกต์ใช้

ในการอนุมานทางสถิติแบบความถี่

การแจกแจงแบบ tของนักเรียน เกิดขึ้นในปัญหาการประมาณค่าทางสถิติหลายประเภท โดยมีเป้าหมายคือการประมาณค่าพารามิเตอร์ที่ไม่ทราบค่า เช่น ค่าเฉลี่ย ในสถานการณ์ที่ข้อมูลถูกสังเกตโดยมีข้อผิดพลาด แบบบวก หาก (เช่นเดียวกับงานทางสถิติเชิงปฏิบัติเกือบทั้งหมด) ค่าเบี่ยงเบนมาตรฐาน ของประชากร ของข้อผิดพลาดเหล่านี้ไม่ทราบค่าและต้องประมาณค่าจากข้อมูล การแจกแจง แบบ t มักถูกใช้เพื่อพิจารณาความไม่แน่นอนเพิ่มเติมที่เกิดจากการประมาณค่านี้ ในปัญหาดังกล่าวส่วนใหญ่ หากทราบค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานของข้อผิดพลาด การแจกแจงแบบปกติจะถูกนำมาใช้แทนการแจกแจงแบบt 

ช่วงความเชื่อมั่นและการทดสอบสมมติฐานเป็นกระบวนการทางสถิติสองอย่างที่ต้องใช้ควอนไทล์ของการแจกแจงตัวอย่างของสถิติเฉพาะ (เช่นคะแนนมาตรฐาน ) ในสถานการณ์ใดก็ตามที่สถิตินี้เป็น ฟังก์ชันเชิงเส้นของข้อมูล เมื่อหารด้วยค่าประมาณปกติของส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานแล้ว ปริมาณที่ได้สามารถปรับขนาดและจัดให้อยู่กึ่งกลางเพื่อให้เป็นไปตามการแจกแจงแบบ tของนักเรียน การวิเคราะห์ทางสถิติที่เกี่ยวข้องกับค่าเฉลี่ย ค่าเฉลี่ยถ่วงน้ำหนัก และสัมประสิทธิ์การถดถอย ล้วนนำไปสู่สถิติที่มีรูปแบบนี้

บ่อยครั้งที่โจทย์ในตำราจะถือว่าค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานของประชากรเป็นที่ทราบแล้ว และหลีกเลี่ยงความจำเป็นในการใช้ การแจกแจง t  ของนักเรียน โจทย์เหล่านี้โดยทั่วไปมีสองประเภท: (1) โจทย์ที่ขนาดตัวอย่างมีขนาดใหญ่มากจนสามารถประมาณค่าความแปรปรวน จากข้อมูล ได้ราวกับว่าเป็นค่าที่แน่นอน และ (2) โจทย์ที่แสดงให้เห็นถึงการให้เหตุผลทางคณิตศาสตร์ ซึ่งปัญหาการประมาณค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานจะถูกละเลยชั่วคราว เพราะไม่ใช่ประเด็นที่ผู้เขียนหรือผู้สอนกำลังอธิบายในขณะนั้น

การทดสอบสมมติฐาน

สถิติหลายตัวสามารถแสดงให้เห็นว่ามี การแจกแจงแบบ t สำหรับตัวอย่างขนาดปานกลางภายใต้สมมติฐานว่างที่น่าสนใจ ดังนั้น การแจกแจงแบบ t  จึง เป็นพื้นฐานสำหรับการทดสอบนัยสำคัญ ตัวอย่างเช่น การแจกแจงของสัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์ลำดับของสเปียร์แมนρในกรณีว่าง (สหสัมพันธ์เป็นศูนย์) สามารถประมาณได้ดีด้วย การแจกแจงแบบ tสำหรับขนาดตัวอย่างที่มากกว่าประมาณ 20

ช่วงความเชื่อมั่น

สมมติว่า เลือกเลขA โดยที่

 พี{ เอ<ที<เอ }=0.9 ,{\displaystyle \ \operatorname {\mathbb {P} } \left\{\ {-A}<T<A\ \right\}=0.9\ ,}

เมื่อTมี การแจกแจงแบบ t ที่มี องศาอิสระ n − 1โดยสมมาตรแล้ว นี่จึงเหมือนกับการกล่าวว่าAสอดคล้องกับ

 พี{ ที<เอ }=0.95 ,{\displaystyle \ \operatorname {\mathbb {P} } \left\{\ T<A\ \right\}=0.95\ ,}

ดังนั้นAจึงเป็น "เปอร์เซ็นไทล์ที่ 95" ของการแจกแจงความน่าจะเป็นนี้ หรือ เอ=ที(0.05,n1) .{\displaystyle \ A=t_{(0.05,n-1)}~.}แล้ว

 พี{ เอ< X¯nμ เอสn/n <เอ }=0.9 ,{\displaystyle \ \operatorname {\mathbb {P} } \left\{\ {-A}<{\frac {\ {\overline {X}}_{n}-\mu \ }{S_{n}/{\sqrt {n\ }}}}<A\ \right\}=0.9\ ,}

โดยที่S คือค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานของตัวอย่างของค่าที่สังเกตได้ ซึ่งเทียบเท่ากับ

 พี{ X¯nเอเอสn n  <μ<X¯n+เอ เอสn n   }=0.9.{\displaystyle \ \operatorname {\mathbb {P} } \left\{\ {\overline {X}}_{n}-A{\frac {S_{n}}{\ {\sqrt {n\ }}\ }}<\mu <{\overline {X}}_{n}+A\ {\frac {S_{n}}{\ {\sqrt {n\ }}\ }}\ \right\}=0.9.}

ดังนั้น ช่วงเวลาที่มีจุดปลายคือ

 X¯n ±เอ เอสn n   {\displaystyle \ {\overline {X}}_{n}\ \pm A\ {\frac {S_{n}}{\ {\sqrt {n\ }}\ }}\ }

คือ ช่วงความเชื่อมั่น 90% สำหรับ μ ดังนั้น หากเราหาค่าเฉลี่ยของชุดข้อมูลที่เราคาดว่าจะมีการกระจายแบบปกติได้ เราสามารถใช้ การแจกแจง t เพื่อตรวจสอบว่าขอบเขตความเชื่อมั่นของค่าเฉลี่ยนั้นครอบคลุมค่าที่คาดการณ์ไว้ตามทฤษฎีหรือไม่ เช่น ค่าที่คาดการณ์ไว้ภายใต้สมมติฐานว่าง

ผลลัพธ์นี้ถูกนำมาใช้ในการทดสอบtของนักเรียน เนื่องจากความแตกต่างระหว่างค่าเฉลี่ยของตัวอย่างจากสองการแจกแจงแบบปกติมีการแจกแจงแบบปกติเช่นกัน ดังนั้นจึง สามารถใช้การแจกแจง t เพื่อตรวจสอบว่าความแตกต่างนั้นสามารถสันนิษฐานได้อย่างสมเหตุสมผลว่าเป็นศูนย์หรือไม่

หากข้อมูลมีการกระจายแบบปกติขีดจำกัดความเชื่อมั่นบน ด้านเดียว (UCL ) ของค่าเฉลี่ย (1 − α ) สามารถคำนวณได้โดยใช้สมการต่อไปนี้:

ยูซีแอล1α=X¯n+ทีα,n1 เอสn n   .{\displaystyle {\mathsf {UCL}}_{1-\alpha }={\overline {X}}_{n}+t_{\alpha ,n-1}\ {\frac {S_{n}}{\ {\sqrt {n\ }}\ }}~.}

ค่า UCL ที่ได้จะเป็นค่าเฉลี่ยสูงสุดที่จะเกิดขึ้นได้สำหรับช่วงความเชื่อมั่นและขนาดประชากรที่กำหนด กล่าวอีกนัยหนึ่งคือX¯n{\displaystyle {\overline {X}}_{n}}เนื่องจากค่าเฉลี่ยของชุดข้อมูลการสังเกต ความน่าจะเป็นที่ค่าเฉลี่ยของการแจกแจงจะต่ำกว่าUCL 1 จะเท่ากับระดับ ความเชื่อมั่น 1 − α

ช่วงการทำนาย

การ แจกแจงแบบ t สามารถนำมาใช้สร้างช่วงการทำนายสำหรับตัวอย่างที่ไม่สามารถสังเกตได้จากการแจกแจงแบบปกติที่มีค่าเฉลี่ยและความแปรปรวนที่ไม่ทราบค่า

ในสถิติแบบเบย์เซียน

การแจกแจงแบบ tของนักเรียน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในรูปแบบสามพารามิเตอร์ (ตำแหน่ง-มาตราส่วน) เกิดขึ้นบ่อยครั้งในสถิติแบบเบย์เซียนอันเป็นผลมาจากการเชื่อมโยงกับการแจกแจงแบบปกติ เมื่อใดก็ตามที่ความแปรปรวนของตัวแปรสุ่มที่ มีการแจกแจงแบบปกติ ไม่เป็นที่ทราบ และ มี การกำหนดค่าก่อนหน้าแบบสังยุคที่ตามการแจกแจงแบบแกมมา ผกผันไว้ การแจกแจงส่วนย่อยของตัวแปรที่ได้ จะตามการแจกแจง แบบ t  ของนักเรียน การสร้างที่เทียบเท่ากันซึ่งให้ผลลัพธ์เดียวกันนั้นเกี่ยวข้องกับการแจกแจงแบบไคกำลังสองผกผันแบบปรับขนาดแบบสังยุคเหนือความแปรปรวน หรือการแจกแจงแบบแกมมาแบบสังยุคเหนือความแม่นยำหากมีการ กำหนดค่า ก่อนหน้าแบบไม่เหมาะสม ที่ได้ สัดส่วนกับ1 / σ²ไว้เหนือความแปรปรวน การแจกแจงแบบ t ก็จะเกิดขึ้นเช่น กัน กรณีนี้เป็นเช่นนั้นไม่ว่าค่าเฉลี่ยของตัวแปรที่มีการแจกแจงแบบปกติจะเป็นที่ทราบหรือไม่ ไม่ทราบการแจกแจงตามค่า ก่อนหน้าแบบปกติแบบ สังยุคหรือไม่ทราบการแจกแจงตามค่าก่อนหน้าแบบคงที่ที่ไม่เหมาะสมก็ตาม

สถานการณ์ที่เกี่ยวข้องซึ่งให้ผลลัพธ์เป็นการแจกแจงแบบt ได้แก่:

การสร้างแบบจำลองพารามิเตอร์ที่แข็งแกร่ง

การ แจกแจง t มักใช้เป็นทางเลือกแทนการแจกแจงปกติเป็นแบบจำลองสำหรับข้อมูล ซึ่งมักมีหางที่หนักกว่าที่การแจกแจงปกติอนุญาต ดูเช่น Lange et al. [ 13 ]แนวทางแบบดั้งเดิมคือการระบุค่าผิด ปกติ (เช่น การใช้การทดสอบของ Grubbs ) และยกเว้นหรือลดน้ำหนักค่าผิดปกติเหล่านั้นในบางวิธี อย่างไรก็ตาม การระบุค่าผิดปกติไม่ใช่เรื่องง่ายเสมอไป (โดยเฉพาะในมิติสูง ) และ การแจกแจง t เป็นทางเลือกตามธรรมชาติของแบบจำลองสำหรับข้อมูลดังกล่าว และให้แนวทางเชิงพารามิเตอร์สำหรับสถิติที่แข็งแกร่ง

บัญชีแบบเบย์เซียนสามารถพบได้ใน Gelman et al. [ 14 ]พารามิเตอร์องศาอิสระควบคุมความโค้งของการกระจายและมีความสัมพันธ์กับพารามิเตอร์มาตราส่วน ความน่าจะเป็นสามารถมีค่าสูงสุดเฉพาะที่หลายค่า และด้วยเหตุนี้จึงมักจำเป็นต้องกำหนดองศาอิสระไว้ที่ค่าต่ำพอสมควรและประมาณค่าพารามิเตอร์อื่นๆ โดยถือว่าค่านี้เป็นค่าคงที่ ผู้เขียนบางคนรายงานว่าค่าระหว่าง 3 ถึง 9 มักเป็นตัวเลือกที่ดี Venables และ Ripley แนะนำว่าค่า 5 มักเป็นตัวเลือกที่ดี

กระบวนการtของนักเรียน 

สำหรับการใช้งานจริงในด้านการถดถอยและการทำนาย ได้มีการนำกระบวนการtของนักเรียน (Student's t processes) มาใช้ ซึ่งเป็นการขยายความของ ฟังก์ชันการแจกแจงt ของนักเรียน กระบวนการt ของนักเรียนถูกสร้างขึ้นจากการแจกแจง t ของนักเรียน เช่นเดียวกับที่กระบวนการเกาส์เซียนถูกสร้างขึ้นจากการแจกแจงเกาส์เซียนสำหรับกระบวนการเกาส์เซียนชุดค่าทั้งหมดจะมีการแจกแจงเกาส์เซียนแบบหลายมิติ ในทำนองเดียวกัน    X(ที){\displaystyle X(t)}เป็นกระบวนการ tของนักเรียน ในช่วงเวลาหนึ่งฉัน=[เอ,]{\displaystyle I=[a,b]}ถ้าค่าที่สอดคล้องกันของกระบวนการ X(ที1),  ,X(ทีn) {\displaystyle \ X(t_{1}),\ \ldots \ ,X(t_{n})\ }(ทีฉันฉัน{\displaystyle t_{i}\in I}) มีการแจกแจง Student t แบบหลายตัวแปรร่วมกัน[ 15 ] กระบวนการ เหล่านี้ใช้สำหรับการถดถอย การทำนาย การเพิ่มประสิทธิภาพแบบเบย์เซียน และปัญหาที่เกี่ยวข้อง สำหรับการถดถอยแบบหลายตัวแปรและการทำนายผลลัพธ์หลายรายการจะมีการแนะนำและใช้กระบวนการ Student t แบบหลายตัวแปร [ 16 ] 

ตารางค่าที่เลือก

ตารางต่อไปนี้แสดงค่าของการแจกแจงt ที่มีองศาอิสระ νสำหรับช่วงของบริเวณวิกฤตแบบด้านเดียวหรือสองด้าน คอลัมน์แรกคือνและเปอร์เซ็นต์ด้านบนคือระดับความเชื่อมั่น  α ,{\displaystyle \ \alpha \ ,}และตัวเลขในส่วนเนื้อหาของตารางคือทีα,n1{\displaystyle t_{\alpha ,n-1}}ปัจจัยต่างๆ ที่อธิบายไว้ในหัวข้อเกี่ยวกับช่วงความเชื่อมั่น

แถวสุดท้ายที่มีค่าν เป็นอนันต์ จะให้จุดวิกฤตสำหรับการแจกแจงแบบปกติ เนื่องจาก การแจกแจงแบบ t ที่มีองศาอิสระเป็นอนันต์นั้นเป็นการแจกแจงแบบปกติ (ดูหัวข้อการแจกแจงที่เกี่ยวข้องด้านบน)

ด้านเดียว75%80%85%90%95%97.5%99%99.5%99.75%99.9%99.95%
สองด้าน50%60%70%80%90%95%98%99%99.5%99.8%99.9%
11.0001.3761.9633.0786.31412.70631.82163.657127.321318.309636.619
20.8161.0611.3861.8862.9204.3036.9659.92514.08922.32731.599
30.7650.9781.2501.6382.3533.1824.5415.8417.45310.21512.924
40.7410.9411.1901.5332.1322.7763.7474.6045.5987.1738.610
50.7270.9201.1561.4762.0152.5713.3654.0324.7735.8936.869
60.7180.9061.1341.4401.9432.4473.1433.7074.3175.2085.959
70.7110.8961.1191.4151.8952.3652.9983.4994.0294.7855.408
80.7060.8891.1081.3971.8602.3062.8963.3553.8334.5015.041
90.7030.8831.1001.3831.8332.2622.8213.2503.6904.2974.781
100.7000.8791.0931.3721.8122.2282.7643.1693.5814.1444.587
110.6970.8761.0881.3631.7962.2012.7183.1063.4974.0254.437
120.6950.8731.0831.3561.7822.1792.6813.0553.4283.9304.318
130.6940.8701.0791.3501.7712.1602.6503.0123.3723.8524.221
140.6920.8681.0761.3451.7612.1452.6242.9773.3263.7874.140
150.6910.8661.0741.3411.7532.1312.6022.9473.2863.7334.073
160.6900.8651.0711.3371.7462.1202.5832.9213.2523.6864.015
170.6890.8631.0691.3331.7402.1102.5672.8983.2223.6463.965
180.6880.8621.0671.3301.7342.1012.5522.8783.1973.6103.922
190.6880.8611.0661.3281.7292.0932.5392.8613.1743.5793.883
200.6870.8601.0641.3251.7252.0862.5282.8453.1533.5523.850
210.6860.8591.0631.3231.7212.0802.5182.8313.1353.5273.819
220.6860.8581.0611.3211.7172.0742.5082.8193.1193.5053.792
230.6850.8581.0601.3191.7142.0692,5002.8073.1043.4853.767
240.6850.8571.0591.3181.7112.0642.4922.7973.0913.4673.745
250.6840.8561.0581.3161.7082.0602.4852.7873.0783.4503.725
260.6840.8561.0581.3151.7062.0562.4792.7793.0673.4353.707
270.6840.8551.0571.3141.7032.0522.4732.7713.0573.4213.690
280.6830.8551.0561.3131.7012.0482.4672.7633.0473.4083.674
290.6830.8541.0551.3111.6992.0452.4622.7563.0383.3963.659
300.6830.8541.0551.3101.6972.0422.4572.7503.0303.3853.646
400.6810.8511.0501.3031.6842.0212.4232.7042.9713.3073.551
500.6790.8491.0471.2991.6762.0092.4032.6782.9373.2613.496
600.6790.8481.0451.2961.6712,0002.3902.6602.9153.2323.460
800.6780.8461.0431.2921.6641.9902.3742.6392.8873.1953.416
1000.6770.8451.0421.2901.6601.9842.3642.6262.8713.1743.390
1200.6770.8451.0411.2891.6581.9802.3582.6172.8603.1603.373
0.6740.8421.0361.2821.6451.9602.3262.5762.8073.0903.291
ด้านเดียว75%80%85%90%95%97.5%99%99.5%99.75%99.9%99.95%
สองด้าน50%60%70%80%90%95%98%99%99.5%99.8%99.9%
การคำนวณช่วงความเชื่อมั่น

สมมติว่าเรามีกลุ่มตัวอย่างขนาด 11 ค่าเฉลี่ยกลุ่มตัวอย่าง 10 และความแปรปรวนกลุ่มตัวอย่าง 2 สำหรับระดับความเชื่อมั่น 90% ที่มีองศาอิสระ 10 ค่า t แบบด้านเดียวจากตารางคือ 1.372 จากนั้นช่วงความเชื่อมั่นที่คำนวณจาก  

X¯n±ทีα,νเอสnn,{\displaystyle {\overline {X}}_{n}\pm t_{\alpha ,\nu }\,{\frac {S_{n}}{\sqrt {n}}}\,,}

เราสรุปด้วยความมั่นใจ 90% ว่าค่าเฉลี่ยที่แท้จริงอยู่ต่ำกว่า

10+1.372211=10.585.{\displaystyle 10+1.372\,{\frac {\sqrt {2}}{\sqrt {11}}}=10.585\,.}

กล่าวอีกนัยหนึ่งคือ 90% ของกรณีที่คำนวณค่าขีดจำกัดบนโดยใช้วิธีนี้จากตัวอย่างเฉพาะ ค่าขีดจำกัดบนนี้จะสูงกว่าค่าเฉลี่ยที่แท้จริง

และด้วยความมั่นใจ 90% เราจึงมั่นใจได้ว่าค่าเฉลี่ยที่แท้จริงอยู่ด้านบน

 101.372 2  11  =9.414 .{\displaystyle \ 10-1.372\ {\frac {\sqrt {2\ }}{\ {\sqrt {11\ }}\ }}=9.414~.}

กล่าวอีกนัยหนึ่งคือ 90% ของกรณีที่คำนวณค่าเกณฑ์ล่างโดยใช้วิธีนี้จากตัวอย่างเฉพาะ ค่าเกณฑ์ล่างนี้จะต่ำกว่าค่าเฉลี่ยที่แท้จริง

ดังนั้นที่ระดับความเชื่อมั่น 80% (คำนวณจาก 100%   2  ×  (1   90%) = 80%) ค่าเฉลี่ยที่แท้จริงจึงอยู่ในช่วงดังกล่าว

(101.372211,10+1.372211)=(9.414,10.585).{\displaystyle \left(10-1.372\,{\frac {\sqrt {2}}{\sqrt {11}}},\,10+1.372\,{\frac {\sqrt {2}}{\sqrt {11}}}\right)=(9.414,\,10.585)\,.}

การกล่าวว่า 80% ของกรณีที่คำนวณค่าขีดจำกัดบนและล่างด้วยวิธีนี้จากตัวอย่างที่กำหนด ค่าเฉลี่ยที่แท้จริงจะอยู่ต่ำกว่าค่าขีดจำกัดบนและสูงกว่าค่าขีดจำกัดล่างพร้อมกันนั้น ไม่เหมือนกับการกล่าวว่ามีความน่าจะเป็น 80% ที่ค่าเฉลี่ยที่แท้จริงจะอยู่ระหว่างค่าขีดจำกัดบนและล่างคู่ใดคู่หนึ่งที่คำนวณด้วยวิธีนี้ โปรดดูช่วงความเชื่อมั่นและข้อผิดพลาดของอัยการ

ในปัจจุบัน ซอฟต์แวร์ทางสถิติ เช่นภาษาโปรแกรม Rและฟังก์ชันต่างๆ ในโปรแกรมสเปรดชีต หลายโปรแกรม สามารถคำนวณค่าของ การแจกแจง t และค่าผกผันของการแจกแจง t ได้โดยไม่ต้องใช้ตาราง

วิธีการคำนวณ

การสุ่มตัวอย่างแบบมอนเตคาร์โล

มีแนวทางต่างๆ ในการสร้างตัวอย่างสุ่มจากการกระจายแบบ Student's t ขึ้นอยู่กับว่าต้องการตัวอย่างแบบแยกเดี่ยว หรือต้องสร้างโดยการใช้ฟังก์ชันควอนไทล์กับ ตัวอย่าง แบบสม่ำเสมอเช่น ในการประยุกต์ใช้แบบหลายมิติบนพื้นฐานของการพึ่งพาโคปูลาในกรณีของการสุ่มตัวอย่างแบบแยกเดี่ยว การขยายวิธี Box–Mullerและรูปแบบเชิงขั้ว ของมัน สามารถนำมาใช้ได้อย่างง่ายดาย[ 17 ]ข้อดีคือมันใช้ได้ดีกับระดับความเป็นอิสระที่ เป็นบวกจริงทั้งหมด νในขณะที่วิธีการอื่นๆ ที่เป็นไปได้หลายวิธีล้มเหลวหากνใกล้เคียงกับศูนย์[ 17 ]

ประวัติศาสตร์

วิลเลียม ซีลีย์ กอสเซ็ตนักสถิติซึ่งเป็นที่รู้จักในนาม "นักศึกษา"

ในทางสถิติ การแจกแจง t ได้รับการพิสูจน์ครั้งแรกในฐานะการแจกแจงแบบโพสทีเรียร์ในปี พ.ศ. 2419 โดยHelmert [ 18 ] [ 19 ] [ 20 ]และLüroth [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ]ดังนั้น การแจกแจง t ของ Student จึงเป็นตัวอย่างของกฎแห่งชื่อเฉพาะของ Stiglerการ แจกแจง t ยังปรากฏในรูปแบบทั่วไปมากขึ้นในฐานะ การแจกแจง แบบ Pearson ประเภท IVในบทความของKarl Pearson ในปี พ.ศ. 2438 [ 24 ]

ในวรรณกรรมภาษาอังกฤษ การกระจายตัวได้รับชื่อมาจากบทความของWilliam Sealy Gosset ในปี 1908 ใน Biometrikaภายใต้นามแฝง "Student" ในระหว่างที่เขาทำงานที่โรงเบียร์ Guinnessในดับลิน ประเทศไอร์แลนด์ [ 25 ] เวอร์ชันหนึ่งของที่มาของนามแฝงคือ นายจ้างของ Gosset ต้องการให้พนักงานใช้นามแฝงเมื่อตีพิมพ์บทความทางวิทยาศาสตร์แทนที่จะใช้ชื่อจริง ดังนั้นเขาจึงใช้นามแฝง "Student" เพื่อปกปิดตัวตนของเขา อีกเวอร์ชันหนึ่งคือ Guinness ไม่ต้องการให้คู่แข่งรู้ว่าพวกเขากำลังใช้ การทดสอบ t เพื่อกำหนดคุณภาพของวัตถุดิบ[ 26 ] [ 27 ]

กอสเซ็ตทำงานที่กินเนสส์และสนใจปัญหาของตัวอย่างขนาดเล็ก เช่น คุณสมบัติทางเคมีของข้าวบาร์เลย์ ซึ่งขนาดตัวอย่างอาจมีเพียง 3 ตัวอย่างเท่านั้น บทความของกอสเซ็ตกล่าวถึงการแจกแจงนี้ว่าเป็น "การแจกแจงความถี่ของค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานของตัวอย่างที่ดึงมาจากประชากรปกติ" ซึ่งกลายเป็นที่รู้จักกันดีผ่านงานของโรนัลด์ ฟิชเชอร์ ผู้เรียกการแจกแจงนี้ว่า "การแจกแจงของสตูเดนต์" และใช้ตัวอักษร tแทนค่าทดสอบ[ 7 ] [ 28 ]

ดูเพิ่มเติม

หมายเหตุ

  1. Hurst, Simon. "ฟังก์ชันลักษณะเฉพาะของการแจกแจงแบบ Student t " รายงานการวิจัยคณิตศาสตร์การเงิน รายงานการวิจัยสถิติหมายเลข SRR044-95 เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อวันที่ 18 กุมภาพันธ์ 2010
  2. Kruschke, JK (2015). การวิเคราะห์ข้อมูลแบบเบย์เซียน ( ฉบับที่ 2). สำนักพิมพ์ Academic Press. ISBN  9780124058880. OCLC 959632184 . 
  3. Casella G, Berger RL (1990). การอนุมานทางสถิติ . ศูนย์ทรัพยากร Duxbury. หน้า56. ISBN  9780534119584.
  4. Johnson NL, Kotz S, Balakrishnan N (1995). "บทที่ 28" การแจกแจงแบบเอกตัวแปรต่อเนื่องเล่ม2 ( ฉบับที่ 2). Wiley. ISBN   9780471584940.
  5. Hogg RV , Craig AT (1978). Introduction to Mathematical Statistics ( ฉบับที่ 4). นิวยอร์ก: Macmillan. ASIN B010WFO0SA . ส่วนที่ 4.4 และ 4.8  {{cite book}}: CS1 maint: postscript ( link )
  6. Cochran, WG (1934). "การกระจายของรูปแบบกำลังสองในระบบปกติ พร้อมการประยุกต์ใช้ในการวิเคราะห์ความแปรปรวนร่วม" Mathematical Proceedings of the Cambridge Philosophical Society . 30 (2): 178– 191. Bibcode : 1934PCPS...30..178C . doi : 10.1017/S0305004100016595 . S2CID 122547084 . 
  7. 1 2 Fisher RA (1925). "การประยุกต์ใช้การแจกจ่ายแบบ 'นักเรียน'" (PDF) . Metron . 5 : 90– 104. เก็บถาวรจากต้นฉบับ(PDF)เมื่อวันที่ 5 มีนาคม 2016
  8. Gelman AB, Carlin JS, Rubin DB, Stern HS (1997). การวิเคราะห์ข้อมูลแบบเบย์เซียน ( ฉบับที่ 2). โบคา ราตัน, ฟลอริดา: Chapman & Hall lp 68. ISBN   9780412039911.
  9. Park SY, Bera AK (2009). "แบบจำลองความแปรปรวนคงที่แบบมีเงื่อนไขการถดถอยอัตโนมัติเอนโทรปีสูงสุด" วารสารเศรษฐศาสตร์ . 150 (2): 219– 230. doi : 10.1016/j.jeconom.2008.12.014 .
  10. Ord JK (1972). Families of Frequency Distributions . London, UK: Griffin. Table 5.1. ISBN  9780852641378.
  11. Ord JK (1972). ตระกูลของการแจกแจงความถี่ . ลอนดอน สหราชอาณาจักร: Griffin. บทที่5. ISBN  9780852641378.
  12. 1 2 Jackman, S. (2009). การวิเคราะห์แบบเบย์เซียนสำหรับสังคมศาสตร์ ชุดหนังสือความน่าจะเป็นและสถิติ ของ ไวลีย์ ไวลี ย์หน้า507 doi : 10.1002/9780470686621 ISBN  9780470011546.
  13. Lange KL, Little RJ, Taylor JM (1989). "การสร้างแบบจำลองทางสถิติที่แข็งแกร่งโดยใช้ การแจกแจง t " (PDF)วารสารสมาคมสถิติอเมริกัน 84 ( 408): 881– 896. doi : 10.1080/01621459.1989.10478852 . JSTOR 2290063 . 
  14. Gelman AB, Carlin JB, Stern HS และคณะ (2014). "การจำลองลูกโซ่ Markov ที่มีประสิทธิภาพในการคำนวณ" การวิเคราะห์ข้อมูลแบบเบย์เซียนโบคา ราตัน รัฐฟลอริดา: CRC Press หน้า293 ISBN   9781439898208.
  15. Shah, Amar; Wilson, Andrew Gordon; Ghahramani, Zoubin (2014). " กระบวนการ t ของนักเรียน เป็นทางเลือกแทนกระบวนการเกาส์เซียน" (PDF) . JMLR . 33 (รายงานการประชุมนานาชาติครั้งที่ 17 ว่าด้วยปัญญาประดิษฐ์และสถิติ (AISTATS) 2014, เรคยาวิก, ไอซ์แลนด์): 877– 885. arXiv : 1402.4306 . 
  16. Chen, Zexun; Wang, Bo; Gorban, Alexander N. (2019). "การถดถอยแบบเกาส์เซียนหลายตัวแปรและ กระบวนการ t ของนักเรียน สำหรับการทำนายผลลัพธ์หลายรายการ"การคำนวณประสาทและการประยุกต์ใช้ 32 ( 8): 3005– 3028. arXiv : 1703.04455 . doi : 10.1007/s00521-019-04687-8 . 
  17. 1 2 Bailey RW (1994). "การสร้างตัวแปรสุ่มแบบโพลาร์ด้วย การแจกแจง t ". คณิตศาสตร์ของการคำนวณ 62 ( 206): 779– 781. Bibcode : 1994MaCom..62..779B . doi : 10.2307/2153537 . JSTOR 2153537 . S2CID 120459654 .   
  18. เฮลเมิร์ต FR (1875) "Über die Berechnung des wahrscheinlichen Fehlers aus einer endlichen Anzahl wahrer Beobachtungsfehler". Zeitschrift für Angewandte Mathematik und Physik (ในภาษาเยอรมัน) 20 : 300– 303.
  19. เฮลเมิร์ต FR (1876) "Über die Wahrscheinlichkeit der Potenzsummen der Beobachtungsfehler und uber einige damit ใน Zusammenhang stehende Fragen" Zeitschrift für Angewandte Mathematik und Physik (ในภาษาเยอรมัน) 21 : 192– 218.
  20. เฮลเมิร์ต FR (1876) "Die Genauigkeit der Formel von Peters zur Berechnung des wahrscheinlichen Beobachtungsfehlers ผู้กำกับ Beobachtungen gleicher Genauigkeit" [ความแม่นยำของสูตรของ Peters ในการคำนวณข้อผิดพลาดในการสังเกตที่เป็นไปได้ของการสังเกตโดยตรงที่มีความแม่นยำเท่ากัน] นักดาราศาสตร์ Nachrichten (ภาษาเยอรมัน) 88 ( 8– 9): 113– 132. รหัส Bibcode : 1876AN.....88..113H . ดอย : 10.1002/asna.18760880802 .
  21. ลูรอธ เจ (1876) "แวร์เกิลชุง ฟอน ซไว แวร์เทน เด วาห์ไชน์ลิเชน เฟห์เลอร์ส " นักดาราศาสตร์ Nachrichten (ภาษาเยอรมัน) 87 (14): 209– 220. รหัสสินค้า : 1876AN.....87..209L . ดอย : 10.1002/asna.18760871402 .
  22. Pfanzagl J, Sheynin O (1996). "การศึกษาประวัติศาสตร์ของความน่าจะเป็นและสถิติ XLIV. ผู้บุกเบิกการ แจกแจง t " Biometrika . 83 (4): 891– 898. doi : 10.1093/biomet/83.4.891 . MR 1766040 .  
  23. Sheynin O (1995). "งานของ Helmert ในทฤษฎีของข้อผิดพลาด". Archive for History of Exact Sciences . 49 (1): 73– 104. doi : 10.1007/BF00374700 . S2CID 121241599 . 
  24. Pearson, K. (1895). "Contributions to the Mathematical Theory of Evolution. II. Skew Variation in Homogeneous Material" . Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences . 186 (374): 343– 414. Bibcode : 1895RSPTA.186..343P . doi : 10.1098/rsta.1895.0010 . ISSN 1364-503X . 
  25. "นักศึกษา" [ นามแฝงWilliam Sealy Gosset ] (1908). "ข้อผิดพลาดที่น่าจะเป็นไปได้ของค่าเฉลี่ย" ( PDF) Biometrika 6 ( 1): 1– 25. doi : 10.1093/biomet/6.1.1 . hdl : 10338.dmlcz/143545 . JSTOR 2331554 . {{cite journal}}: CS1 maint: numeric names: authors list ( link )
  26. Wendl MC (2016). "ชื่อเสียงภายใต้นามแฝง". Science . 351 (6280): 1406. Bibcode : 2016Sci...351.1406W . doi : 10.1126/science.351.6280.1406 . PMID 27013722 . 
  27. Mortimer RG (2005). คณิตศาสตร์สำหรับเคมีเชิงฟิสิกส์ (ฉบับที่ 3 ). เบอร์ลิงตัน, แมสซาชูเซตส์: เอลเซเวี ร์. หน้า326. ISBN   9780080492889. OCLC 156200058 . 
  28. Walpole RE, Myers R, Myers S, Ye K (2006). ความน่าจะเป็นและสถิติสำหรับวิศวกรและนักวิทยาศาสตร์ ( ฉบับที่ 7). นิวเดลี, อินเดียนา: เพียร์สัน. หน้า237. ISBN   9788177584042. OCLC 818811849 . 
  • "การกระจายตัวของนักเรียน" , สารานุกรมคณิตศาสตร์ , EMS Press , 2001 [1994]
  • การใช้คำศัพท์ทางคณิตศาสตร์บางคำที่เก่าแก่ที่สุดเท่าที่ทราบ (S) (หมายเหตุเกี่ยวกับประวัติของคำว่า "การกระจายตัวของนักเรียน")
  • Rouaud, M. (2013), ความน่าจะเป็น สถิติ และการประมาณค่า (PDF) (ฉบับ ย่อ)นักเรียนกลุ่มแรก อยู่ในหน้า 112
  • การ แจกแจงข้อมูลของนักเรียน (Student's t-Distribution)เก็บถาวรเมื่อวันที่ 10 เมษายน 2021 ที่Wayback Machine
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Student%27s_t-distribution&oldid=1361727579 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ การแจกแจงtของนักเรียน

12+xΓ(ν+12)πνΓ(ν2)×2เอฟ1(12,ν+12;32;−x2ν),{\displaystyle {\begin{aligned}&{\frac {1}{2}}+x{\frac {\Gamma {\left({\frac {\nu +1}{2}}\right)}}{{\sqrt {\pi \nu }}\,\Gamma...

ฟังก์ชันความหนาแน่นความน่าจะเป็น

การแจกแจง แบบ t ของนักเรียน มี ฟังก์ชันความหนาแน่นความน่าจะเป็น (PDF) ดังนี้ เอฟ ( ที ) = Γ ( ν + 1 2 ) π ν Γ ( ν 2 ) ( 1 + ที 2 ν ) − ( ν + 1 ) / 2 , {\displaystyle f(t)={\frac {\Gamma {\left({\frac {\nu +1}{2}}\right)}}{{\sqrt {\pi \nu }}\,\Gamma...

ฟังก์ชันการกระจายสะสม

ฟังก์ชัน การกระจายสะสม (CDF) สามารถเขียนได้ในรูปของ I ซึ่งเป็น ฟังก์ชันเบต้าไม่สมบูรณ์แบบ ปรับค่า สำหรับ 0}} ,"}},"i":0}}]}"> t 0}} ,"}},"i":0}}]}"> > 0}} ,"}},"i":0}}]}"> 0 0}} ,"}},"i":0}}]}">

กรณีพิเศษ

ค่าบางอย่างของ ν {\displaystyle \ \nu \ } จงให้รูปแบบง่ายๆ ของการแจกแจงแบบ t ของนักเรียน