同一个标准化式子
Week 4 把一个数值换成标准单位:z = (x - 均值) / SD。均值 120 mm、SD 6 mm 的长度模型里,126 mm 对应 z = 1。
从 Week 8 开始,被标准化的对象换成了统计量:抽 n 次的总和、样本均值、样本比例,或者两个均值的差。式子写成:
z = (OV - EV) / SE
OV 是这一次观察到的统计量,EV 是模型下它的期望值,SE 是它在重复抽样中通常会偏离 EV 多少。分母从 SD 换成 SE:SD 描述单个观测的离散程度,SE 描述统计量在不同样本之间的波动。
Week 8 的正态近似、Week 9 的比例和置信区间、Week 10 的比例检验、Week 11 的 Z 和 T 检验都用这个式子。Week 12 的双样本 T 检验和回归斜率检验同样是估计值减去 H0 下的值,再除以 SE。卡方检验不在这一类:它把每一格的 (O - E)² / E 加起来,比较的是整张频数表。
这几周的计算题可以按同一个顺序写:统计量是什么,EV 从哪个数来,SE 用哪条公式,然后算出 z 或 t,再查对应分布的尾部面积。
总和与均值:SE 往相反方向变
Week 8 的盒模型里,盒子 SD 记作 σ,独立有放回地抽 n 次:
| 统计量 | EV | SE |
|---|---|---|
| 总和 | n × 盒子均值 | √n × σ |
| 均值 | 盒子均值 | σ / √n |
示例:盒子里只有 2 和 8 两种签,各占一半,盒子均值是 5,SD 是 3。抽 100 次,总和的 EV 是 500、SE 是 30;均值的 EV 是 5、SE 是 0.3。抽取次数增加到 400 次,总和的 SE 变成 60,均值的 SE 变成 0.15。
题目写「样本量增大」时,要看它问的是总和还是均值:总和的波动绝对量变大,均值的波动变小。盒子 SD 描述的是单张签,不随抽取次数改变。
盒子是已知的完整总体,计算盒子 SD 时把每张签都算进去,分母是签的张数。R 的 sd() 默认分母是 n - 1,用它算出的值会比按签数算的盒子 SD 略大。
比例:区间用样本比例,检验用 p0
Week 9 的置信区间和 Week 10 的比例检验都要算比例的 SE,代进去的比例不同。
示例:随机抽 400 人,228 人赞成,样本比例是 0.57。
做置信区间时总体比例未知,用样本比例 0.57 代替:SE = √(0.57 × 0.43 / 400) ≈ 0.025。约 95% 的区间是 0.57 ± 2 × 0.025,也就是 0.52 到 0.62。区间整段在 0.50 以上,在模型条件下支持总体过半。






