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Estadística

Calculadora de la prueba t de Student y de Welch

Compara dos medias (independientes o pareadas) o una media con un valor, con p valor, intervalo de confianza y tamaño del efecto.

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Datos de la calculadora

  1. Escribe tus datos, o pulsa «Ver ejemplo» para ver cómo funciona.
  2. Si tu caso es especial, abre «Opciones avanzadas».
  3. Lee el resultado y, debajo, qué significa y cómo se ha calculado.

Dos grupos de personas distintas: «independientes». Las mismas personas medidas dos veces (antes y después): «pareadas». Un grupo frente a un valor de referencia: «una muestra». Si sólo tienes medias y desviaciones de un artículo: «resumen».

Las observaciones del primer grupo (o de la primera medida, o de la muestra). En la prueba pareada, la diferencia se calcula como medida 1 menos medida 2, y las listas deben tener el mismo orden y tamaño.

Valores separados por comas o espacios

Las observaciones del segundo grupo (o de la segunda medida).

Valores separados por comas o espacios

El valor con el que comparas la media de tu muestra (la hipótesis nula).

La media que se contrasta

La media del primer grupo.

La desviación típica muestral del primer grupo.

Muestral (n − 1)

Cuántas personas tiene el primer grupo.

Al menos 2

La media del segundo grupo.

La desviación típica muestral del segundo grupo.

Muestral (n − 1)

Cuántas personas tiene el segundo grupo.

Al menos 2

Opciones avanzadas

Dos colas: las medias son distintas (lo habitual). Una cola: sólo interesa una dirección, y debe decidirse antes de ver los datos; el p valor de una cola es la mitad.

Welch no supone varianzas iguales y es la opción recomendada por defecto: funciona igual de bien cuando son iguales y mucho mejor cuando no. La t de Student clásica exige varianzas iguales.

La probabilidad máxima de falso positivo que aceptas. El 5 % es el estándar; el intervalo de confianza usa 1 − α.

Ver el resultado

Resultados

t de Student-4,600
Grados de libertad9,98
p valorp < 0,001
Diferencia de medias-3,8333
IC de la diferencia: inferior-5,6905
IC de la diferencia: superior-1,9761
d de Cohen-2,656
g de Hedges-2,451
Error típico de la diferencia0,8333
Razón de varianzas (mayor ÷ menor)1,083
Descriptivos
GruponMediaDesv. típicaError típico
Grupo 1614,16671,4720,6009
Grupo 26181,41420,5774
Ver el cálculo paso a paso
  1. Error típico de la diferencia = 0,8333; grados de libertad = 9,98
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En resumen

Qué calcula
Compara dos medias (independientes o pareadas) o una media con un valor, con p valor, intervalo de confianza y tamaño del efecto.
Fórmula aplicada
Independientes (Welch): t = (x̄₁ − x̄₂) / √(s₁²/n₁ + s₂²/n₂), gl = (s₁²/n₁ + s₂²/n₂)² / [ (s₁²/n₁)²/(n₁−1) + (s₂²/n₂)²/(n₂−1) ]
Ejemplo
Ejemplo 1. Dos grupos independientes.

Calculadora de prueba t de Student

La prueba t responde a una pregunta muy frecuente: ¿la diferencia entre dos medias es real o puede deberse al azar del muestreo? Se usa para comparar dos grupos, el antes y el después de las mismas personas, o una media con un valor de referencia.

Elige el tipo de comparación, pega los datos (o escribe las medias, desviaciones y tamaños de un artículo) y obtendrás el estadístico t, el p valor, el intervalo de confianza de la diferencia, el tamaño del efecto (d de Cohen y g de Hedges) y, en dos grupos, una comprobación de las varianzas. Por defecto usa la prueba de Welch, que es más segura. Todo en tu navegador.

Cómo funciona

El estadístico t es la diferencia de medias dividida entre su error típico: cuántos errores típicos separan las medias. Con ese valor y los grados de libertad se obtiene el p valor, la probabilidad de ver una diferencia así de grande (o mayor) si en realidad no hubiera ninguna.

En grupos independientes, la t clásica combina las varianzas y exige que sean iguales; la de Welch no, y ajusta los grados de libertad. En muestras pareadas se trabaja con las diferencias de cada pareja, y en una muestra, con la diferencia respecto al valor de referencia. El intervalo de confianza de la diferencia es la diferencia ± t crítica × error típico.

Fórmula

Independientes (Welch): t = (x̄₁ − x̄₂) / √(s₁²/n₁ + s₂²/n₂), gl = (s₁²/n₁ + s₂²/n₂)² / [ (s₁²/n₁)²/(n₁−1) + (s₂²/n₂)²/(n₂−1) ]
Independientes (Student): t = (x̄₁ − x̄₂) / √(s_p² (1/n₁ + 1/n₂)), gl = n₁ + n₂ − 2
Pareadas: t = d̄ / (s_d / √n), gl = n − 1 Una muestra: t = (x̄ − μ₀) / (s / √n), gl = n − 1
IC = diferencia ± t crítica × error típico d = diferencia / s_p (o s_d en pareadas) g = d × J(gl)

Ejemplo resuelto

Ejemplo 1. Dos grupos independientes.
Grupo 1: 12, 15, 14, 16, 13, 15 (media 14,17). Grupo 2: 18, 17, 19, 16, 20, 18 (media 18,00). Con Welch, t = −4,60 con 9,98 grados de libertad y p < 0,001. La diferencia es de −3,83 (IC 95 % de −5,69 a −1,98), con d = −2,66 y g = −2,45: efecto muy grande. Las varianzas son casi iguales (razón 1,08), así que Student daría prácticamente lo mismo.

Ejemplo 2. Desde un artículo.
Grupo 1: media 78, DE 8, n = 40. Grupo 2: media 70, DE 9, n = 35. Con Welch, t = 4,04 con 68,66 grados de libertad, p < 0,001; diferencia de 8 puntos (IC 95 % de 4,05 a 11,95), d = 0,94.

Ejemplo 3. Antes y después.
Diez pacientes puntúan 72, 65, 80, 74, 68, 77, 70, 83, 66, 75 antes y 78, 70, 85, 75, 74, 84, 73, 88, 71, 80 después. Mejoran de media 4,8 puntos (IC 95 % de 3,59 a 6,01): t(9) = 9,00, p < 0,001, d_z = 2,85.

Ejemplo 4. Una muestra.
Ocho mediciones (5,1; 4,9; 5,6; 5,2; 4,8; 5,4; 5,0; 5,3) frente a un valor de referencia de 5: la media es 5,16, t(7) = 1,72, p = 0,129. No se puede afirmar que difiera de 5.

Explicación

Qué compara la prueba t

Compara medias. La hipótesis nula es que la media poblacional es la misma (o igual al valor de referencia). El p valor es la probabilidad de obtener una diferencia tan grande como la observada si esa hipótesis fuera cierta. Si es menor que α (normalmente 0,05), se rechaza.

Qué versión usar

  • **Dos grupos independientes**: personas distintas en cada grupo. Usa Welch por defecto.
  • **Pareadas**: las mismas personas medidas dos veces, o parejas emparejadas. Es más potente porque elimina la variación entre personas.
  • **Una muestra**: la media de un grupo frente a un valor teórico o de referencia.

Welch o Student

La t de Student clásica supone que los dos grupos tienen la misma varianza. Con varianzas distintas y tamaños desiguales, su tasa de error se desvía del 5 %. La de Welch funciona igual de bien con varianzas iguales y mucho mejor sin ellas, por lo que se recomienda usarla siempre (Delacre et al., 2017). No conviene decidir entre una y otra según una prueba previa de varianzas.

Más allá del p valor

Un p valor no dice cuánta diferencia hay. Informa siempre la diferencia con su intervalo de confianza y el tamaño del efecto (d o g). Con muestras grandes, diferencias minúsculas son significativas; con muestras pequeñas, diferencias importantes pueden no serlo.

Supuestos

  • Observaciones independientes (salvo en la prueba pareada, donde se emparejan).
  • Distribución aproximadamente normal de los datos (o de las diferencias), importante sobre todo con muestras pequeñas.
  • Sin valores atípicos extremos. Si no se cumple la normalidad, valora una prueba no paramétrica (Mann-Whitney, Wilcoxon).

Errores frecuentes

  • Usar la prueba independiente con datos pareados (se pierde potencia).
  • Interpretar un p > 0,05 como prueba de que no hay diferencia.
  • Decidir la cola de la prueba después de ver los datos.
  • Hacer muchas pruebas t en vez de un ANOVA, inflando el error.
  • Informar sólo el p valor.

Límites de esta calculadora

  • Supone datos aproximadamente normales; no comprueba la normalidad.
  • Para tres o más grupos, usa el ANOVA con post hoc.
  • La prueba F de varianzas es sensible a la falta de normalidad; es sólo orientativa.
  • Admite hasta 5.000 datos por grupo.

Aviso

El resultado es orientativo. Para una publicación, comprueba las cifras con tu paquete estadístico e informa el método (por ejemplo, «prueba t de Welch de dos colas»).

Preguntas frecuentes

¿Cuándo uso la prueba t?

Para comparar dos medias (independientes o pareadas) o una media con un valor, cuando los datos son numéricos y aproximadamente normales.

¿Qué diferencia hay entre Student y Welch?

Student supone varianzas iguales; Welch no. Con varianzas distintas Welch es más fiable y con varianzas iguales rinde igual: úsala por defecto.

¿Cuándo uso la prueba pareada?

Cuando las dos medidas son de las mismas personas (antes y después) o de parejas emparejadas.

¿Qué significa un p valor menor que 0,05?

Que, si no hubiera diferencia real, ver una diferencia así de grande sería poco probable (menos del 5 %). No dice que el efecto sea grande ni importante.

¿Qué es una prueba de una cola?

Una prueba que sólo busca diferencia en un sentido. Debe decidirse antes de ver los datos; el p valor es la mitad que en dos colas.

¿Y si mis datos no son normales?

Con muestras grandes la t es robusta. Con muestras pequeñas y datos muy asimétricos, usa Mann-Whitney (independientes) o Wilcoxon (pareadas).

¿Qué tamaño de muestra necesito?

Depende del efecto que quieras detectar; la calculadora de potencia estadística lo calcula.

¿Mis datos se envían a un servidor?

No. El cálculo se hace en tu navegador.

Fuentes y referencias

La fórmula de esta calculadora no es una invención nuestra. Estas son las fuentes de las que sale, en formato APA 7, por si quieres ir al original o citarlas en un trabajo.

  1. Student. (1908). The probable error of a mean. Biometrika, 6(1), 1–25. https://doi.org/10.2307/2331554 https://doi.org/10.2307/2331554 El origen de la t de Student.
  2. Welch, B. L. (1947). The generalization of “Student’s” problem when several different population variances are involved. Biometrika, 34(1–2), 28–35. https://doi.org/10.2307/2332510 https://doi.org/10.2307/2332510 La prueba t con varianzas distintas y sus grados de libertad.
  3. Delacre, M., Lakens, D., & Leys, C. (2017). Why psychologists should by default use Welch’s t-test instead of Student’s t-test. International Review of Social Psychology, 30(1), 92–101. https://doi.org/10.5334/irsp.82 https://doi.org/10.5334/irsp.82 Por qué usar Welch por defecto.
  4. Lakens, D. (2013). Calculating and reporting effect sizes to facilitate cumulative science: A practical primer for t-tests and ANOVAs. Frontiers in Psychology, 4, Article 863. https://doi.org/10.3389/fpsyg.2013.00863 https://doi.org/10.3389/fpsyg.2013.00863 El cálculo de d, g y d_z.

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