Calculadora do teste t de Student e de Welch
Compare duas médias (independentes ou emparelhadas) ou uma média com um valor, com valor p, intervalo de confiança e tamanho do efeito.
Dados da calculadora
Resultados
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| Grupo | n | Média | Desvio-padrão | Erro-padrão |
|---|---|---|---|---|
| Grupo 1 | 6 | 14,1667 | 1,472 | 0,6009 |
| Grupo 2 | 6 | 18 | 1,4142 | 0,5774 |
Ver o cálculo passo a passo
- Erro-padrão da diferença = 0,8333; graus de liberdade = 9,98
Em resumo
- O que calcula
- Compare duas médias (independentes ou emparelhadas) ou uma média com um valor, com valor p, intervalo de confiança e tamanho do efeito.
- Fórmula aplicada
Independentes (Welch): t = (x̄₁ − x̄₂) / √(s₁²/n₁ + s₂²/n₂), gl = (s₁²/n₁ + s₂²/n₂)² / [ (s₁²/n₁)²/(n₁−1) + (s₂²/n₂)²/(n₂−1) ]- Exemplo
- Exemplo 1. Dois grupos independentes.
Calculadora do teste t de Student
O teste t responde a uma pergunta muito frequente: a diferença entre duas médias é real ou pode dever-se ao acaso da amostragem? Usa-se para comparar dois grupos, o antes e o depois das mesmas pessoas, ou uma média com um valor de referência.
Escolha o tipo de comparação, cole os dados (ou escreva as médias, desvios e tamanhos de um artigo) e obterá a estatística t, o valor p, o intervalo de confiança da diferença, o tamanho do efeito (d de Cohen e g de Hedges) e, em dois grupos, uma verificação das variâncias. Por omissão usa o teste de Welch, que é mais seguro. Tudo no seu navegador.
Como funciona
A estatística t é a diferença de médias dividida pelo seu erro-padrão: quantos erros-padrão separam as médias. Com esse valor e os graus de liberdade obtém-se o valor p, a probabilidade de ver uma diferença tão grande (ou maior) se na realidade não houvesse nenhuma.
Em grupos independentes, o t clássico combina as variâncias e exige que sejam iguais; o de Welch não, e ajusta os graus de liberdade. Em amostras emparelhadas trabalha-se com as diferenças de cada par, e numa amostra, com a diferença face ao valor de referência. O intervalo de confiança da diferença é a diferença ± t crítico × erro-padrão.
Fórmula
Independentes (Welch): t = (x̄₁ − x̄₂) / √(s₁²/n₁ + s₂²/n₂), gl = (s₁²/n₁ + s₂²/n₂)² / [ (s₁²/n₁)²/(n₁−1) + (s₂²/n₂)²/(n₂−1) ]
Independentes (Student): t = (x̄₁ − x̄₂) / √(s_p² (1/n₁ + 1/n₂)), gl = n₁ + n₂ − 2
Emparelhadas: t = d̄ / (s_d / √n), gl = n − 1 Uma amostra: t = (x̄ − μ₀) / (s / √n), gl = n − 1
IC = diferença ± t crítico × erro-padrão d = diferença / s_p (ou s_d em emparelhadas) g = d × J(gl)
Exemplo resolvido
Exemplo 1. Dois grupos independentes.
Grupo 1: 12, 15, 14, 16, 13, 15 (média 14,17). Grupo 2: 18, 17, 19, 16, 20, 18 (média 18,00). Com Welch, t = −4,60 com 9,98 graus de liberdade e p < 0,001. A diferença é de −3,83 (IC 95 % de −5,69 a −1,98), com d = −2,66 e g = −2,45: efeito muito grande. As variâncias são quase iguais (razão 1,08), por isso Student daria praticamente o mesmo.
Exemplo 2. A partir de um artigo.
Grupo 1: média 78, DP 8, n = 40. Grupo 2: média 70, DP 9, n = 35. Com Welch, t = 4,04 com 68,66 graus de liberdade, p < 0,001; diferença de 8 pontos (IC 95 % de 4,05 a 11,95), d = 0,94.
Exemplo 3. Antes e depois.
Dez pacientes pontuam 72, 65, 80, 74, 68, 77, 70, 83, 66, 75 antes e 78, 70, 85, 75, 74, 84, 73, 88, 71, 80 depois. Melhoram em média 4,8 pontos (IC 95 % de 3,59 a 6,01): t(9) = 9,00, p < 0,001, d_z = 2,85.
Exemplo 4. Uma amostra.
Oito medições (5,1; 4,9; 5,6; 5,2; 4,8; 5,4; 5,0; 5,3) frente a um valor de referência de 5: a média é 5,16, t(7) = 1,72, p = 0,129. Não se pode afirmar que difira de 5.
Explicação
O que compara o teste t
Compara médias. A hipótese nula é que a média populacional é a mesma (ou igual ao valor de referência). O valor p é a probabilidade de obter uma diferença tão grande como a observada se essa hipótese fosse verdadeira. Se for menor do que α (normalmente 0,05), rejeita-se.
Que versão usar
- **Dois grupos independentes**: pessoas diferentes em cada grupo. Use Welch por omissão.
- **Emparelhadas**: as mesmas pessoas medidas duas vezes, ou pares emparelhados. É mais potente porque elimina a variação entre pessoas.
- **Uma amostra**: a média de um grupo frente a um valor teórico ou de referência.
Welch ou Student
O t de Student clássico supõe que os dois grupos têm a mesma variância. Com variâncias diferentes e tamanhos desiguais, a sua taxa de erro desvia-se dos 5 %. O de Welch funciona igualmente bem com variâncias iguais e muito melhor sem elas, por isso recomenda-se usá-lo sempre (Delacre et al., 2017). Não convém decidir entre um e outro segundo um teste prévio de variâncias.
Para além do valor p
Um valor p não diz quanta diferença há. Relate sempre a diferença com o seu intervalo de confiança e o tamanho do efeito (d ou g). Com amostras grandes, diferenças minúsculas são significativas; com amostras pequenas, diferenças importantes podem não o ser.
Pressupostos
- Observações independentes (exceto no teste emparelhado, onde se emparelham).
- Distribuição aproximadamente normal dos dados (ou das diferenças), importante sobretudo com amostras pequenas.
- Sem valores atípicos extremos. Se a normalidade não se cumpre, pondere um teste não paramétrico (Mann-Whitney, Wilcoxon).
Erros frequentes
- Usar o teste independente com dados emparelhados (perde-se potência).
- Interpretar um p > 0,05 como prova de que não há diferença.
- Decidir a cauda do teste depois de ver os dados.
- Fazer muitos testes t em vez de uma ANOVA, inflacionando o erro.
- Relatar só o valor p.
Limites desta calculadora
- Supõe dados aproximadamente normais; não verifica a normalidade.
- Para três ou mais grupos, use a ANOVA com post hoc.
- O teste F de variâncias é sensível à falta de normalidade; é só orientativo.
- Admite até 5.000 dados por grupo.
Aviso
O resultado é uma estimativa. Para uma publicação, confira os números com o seu pacote estatístico e relate o método (por exemplo, «teste t de Welch bicaudal»).
Perguntas frequentes
Quando uso o teste t?
Para comparar duas médias (independentes ou emparelhadas) ou uma média com um valor, quando os dados são numéricos e aproximadamente normais.
Qual a diferença entre Student e Welch?
Student supõe variâncias iguais; Welch não. Com variâncias diferentes Welch é mais fiável e com variâncias iguais rende o mesmo: use-o por omissão.
Quando uso o teste emparelhado?
Quando as duas medidas são das mesmas pessoas (antes e depois) ou de pares emparelhados.
O que significa um valor p menor do que 0,05?
Que, se não houvesse diferença real, ver uma diferença tão grande seria pouco provável (menos de 5 %). Não diz que o efeito seja grande nem importante.
O que é um teste unicaudal?
Um teste que só procura diferença num sentido. Deve decidir-se antes de ver os dados; o valor p é metade do bicaudal.
E se os meus dados não são normais?
Com amostras grandes o t é robusto. Com amostras pequenas e dados muito assimétricos, use Mann-Whitney (independentes) ou Wilcoxon (emparelhadas).
Que tamanho de amostra preciso?
Depende do efeito que quer detetar; a calculadora de potência estatística calcula-o.
Os meus dados são enviados a um servidor?
Não. O cálculo faz-se no seu navegador.
Fontes e referências
A fórmula desta calculadora não é invenção nossa. Estas são as fontes de onde vem, em formato APA 7, caso queira ir ao original ou citá-las num trabalho.
- 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 A origem do t de Student.
- 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 O teste t com variâncias diferentes e os seus graus de liberdade.
- 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 que usar Welch por omissão.
- 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 O cálculo de d, g e d_z.
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