t-Verteilung
t-Verteilung Definition
Die t-Verteilung ist eine stetige symmetrische Verteilung und ähnelt in der Form der Glockenkurve der Normalverteilung bzw. Standardnormalverteilung, ist aber niedriger und breiter; d. h., die Daten streuen breiter um den Mittelwert (die Standardabweichung ist größer).
Die t-Verteilung kann verwendet werden, wenn die Varianz bzw. Standardabweichung der Grundgesamtheit nicht bekannt ist (wodurch die Anwendung des Gauß-Tests verhindert wird).
Voraussetzungen für die Anwendung der t-Verteilung:
- die Grundgesamtheit muss zumindest annähernd normalverteilt sein (in dem Fall kann auch mit kleinen Stichproben gearbeitet werden) oder
- der Stichprobenumfang der Zufallsstichprobe muss >= 30 sein; mit steigendem Stichprobenumfang nähert sich die t-Verteilung der Normalverteilung immer mehr an.
Es gibt nicht nur eine t-Verteilung, sondern viele: die Werte der t-Verteilung hängen von der Anzahl der Freiheitsgrade und damit vom Stichprobenumfang ab: ist der Stichprobenumfang z. B. 20, ist die Anzahl der Freiheitsgerade 20 - 1 = 19. Der Erwartungswert / Mittelwert der t-Verteilung ist 0, die Standardabweichung bzw. die Streuung der t-Verteilung nimmt mit zunehmender Anzahl der Freiheitsgrade ab (und umso ähnlicher wird sie dadurch der Standardnormalverteilung; ab einer Stichprobengröße von 100 sind Standardnormalverteilung und t-Verteilung nahezu identisch).
Die t-Verteilung ist die Grundlage für den t-Test.
Alternative Begriffe: Student-t-Verteilung, Studentische t-Verteilung, Studentverteilung.
t-Verteilung Tabelle
In der folgenden t-Verteilungstabelle stehen in den Zeilen die Freiheitsgrade, in den Spalten die dazugehörigen p-Quantile 0,9 / 0,95 / 0,975 / 0,99 der t-Verteilung.
Ist der Stichprobenumfang z. B. 10, sind damit die Freiheitsgrade 10 - 1 = 9. Ist das Signifikanzniveau α 0,05, ist bei einem zweiseitigen Test das p-Quantil der t-Verteilung für 0,975 (1 - α/2 = 1 - 0,025 = 0,975; vorletzte Spalte) gesucht: der Wert für t9, 1 - α/2 = t9, 0,975 in der Tabelle ist 2,2622.
D. h., bei einer t-Verteilung mit 9 Freiheitsgraden liegen nur jeweils 2,5 % über dem kritischen Wert von 2,2622 bzw. unter -2,2622 (da die t-Verteilung symmetrisch ist); 95 % liegen im Intervall - 2,2622 bis 2,2622.
0,9 | 0,95 | 0,975 | 0,99 | |
---|---|---|---|---|
1 | 3,0777 | 6,3138 | 12,7062 | 31,8205 |
2 | 1,8856 | 2,9200 | 4,3027 | 6,9646 |
3 | 1,6377 | 2,3534 | 3,1824 | 4,5407 |
4 | 1,5332 | 2,1318 | 2,7764 | 3,7469 |
5 | 1,4759 | 2,0150 | 2,5706 | 3,3649 |
6 | 1,4398 | 1,9432 | 2,4469 | 3,1427 |
7 | 1,4149 | 1,8946 | 2,3646 | 2,9980 |
8 | 1,3968 | 1,8595 | 2,3060 | 2,8965 |
9 | 1,3830 | 1,8331 | 2,2622 | 2,8214 |
10 | 1,3722 | 1,8125 | 2,2281 | 2,7638 |
11 | 1,3634 | 1,7959 | 2,2010 | 2,7181 |
12 | 1,3562 | 1,7823 | 2,1788 | 2,6810 |
13 | 1,3502 | 1,7709 | 2,1604 | 2,6503 |
14 | 1,3450 | 1,7613 | 2,1448 | 2,6245 |
15 | 1,3406 | 1,7531 | 2,1314 | 2,6025 |
16 | 1,3368 | 1,7459 | 2,1199 | 2,5835 |
17 | 1,3334 | 1,7396 | 2,1098 | 2,5669 |
18 | 1,3304 | 1,7341 | 2,1009 | 2,5524 |
19 | 1,3277 | 1,7291 | 2,0930 | 2,5395 |
20 | 1,3253 | 1,7247 | 2,0860 | 2,5280 |