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两样本t检验与均值比对器|SPC实战工具

这个工具解决什么问题

这类分析的结果要能写进报告、经得起追问。因此中间量都会给出,而不是只给结论。

对两组连续型测量数据(两台机台、两个批次、改善前后)做均值比对。以 Welch t 检验为主 (不假设等方差),同时给出方差齐性 F 检验与合并方差 t 检验作对照,全部计算纯标准库实现。

输入数据格式

数据文件 ttest_data.csv,列顺序为:group、value。

示例首行:ChamberA,195.754

示例输出(真实运行结果节选)

两样本 t 检验与均值比对报告
(Welch t 检验为主,合并方差 t 检验对照;显著性水平 α=0.05)
========================================================================

【一、描述统计】
  组别            样本数     均值      标准差      最小值      最大值
  ChamberA         25   197.9908     1.7565    194.7400    200.5160
  ChamberB         25   200.7933     2.3619    195.9960    205.6850

  均值差(ChamberB - ChamberA)= 2.8026

【二、方差齐性检验(F 检验,双侧)】
  F = 1.8081(df=24,24),p = 0.1540
  结论:未见方差差异显著,Welch 与合并方差 t 检验结论通常一致。

【三、Welch t 检验(不假设等方差)】
  t = 4.7607,df = 44.3,p = 0.00002
  均值差 95% 置信区间:[1.6164, 3.9887]
  Cohen's d = 1.347(大效应)

【四、合并方差 t 检验(对照)】
  t = 4.7607,df = 48,p = 0.00002

【五、工程结论】
  1) ChamberA 与 ChamberB 的均值差异统计显著(Welch p=0.0000 < 0.05)。
     均值差 2.8026,95%CI [1.6164, 3.9887],区间不含 0,与检验结论一致。
  2) 效应量 d=1.347 提示差异的实际大小;统计显著但 d 很小时,
     还要评估该差异是否值得做工艺/机台干预(成本 vs 收益)。
  3) 前提自查:两组数据应近似独立、各自近似正态、无异常值;
     若样本里混入了调整/换线前后的点,先分层再检验,否则结论会被污染。

解决什么问题

· 机台间是否有系统差?改善措施到底有没有效果?——这类问题靠肉眼看均值会误判, 靠 Excel 的 T.TEST 又看不到置信区间与效应量。 · 本工具一次输出:描述统计、F 检验、Welch t、均值差 95%CI、Cohen's d、工程结论。

使用方法

python ttest_analyzer.py # 自动生成示例数据并出报告 python ttest_analyzer.py 我的.csv # 用自己的数据

不依赖第三方库,Python 3.8+ 直接运行。

输入格式(CSV,UTF-8)

· group:恰好两个组名(如机台号、批号、改善前/后) · value:连续型测量值

输出说明

· ttest_data.csv:示例数据(首次运行自动生成) · ttest_report.txt:完整分析报告,含结论与前提自查清单

适用场景

机台匹配 / Cpk 对比前的均值检验 / 改善验证 / 来料与在制对比。

注意事项

「不显著 ≠ 无差异」:95%CI 若覆盖工程上关心的差异量,说明样本量不足。

可调参数与计算口径

脚本顶部集中了主要阈值与常量:ALPHA=0.05。改完直接重跑即可,不必改动计算逻辑。

会生成哪些文件

运行后除控制台输出外,还会生成:ttest_data.csv、ttest_report.txt。

脚本里的主要处理步骤

  • t_crit_975():二分法求 t(0.975, df)。

以上步骤在脚本中是分开的函数,可以单独调用或按需替换其中一段,不必整体重写。

工具中出现的字段与提示

  • 正则化不完全贝塔函数 I_x(a,b)。
  • 二分法求 t(0.975, df)。
  • CSV 需恰好两组数据,实得:%s
  • 两样本 t 检验与均值比对报告
  • (Welch t 检验为主,合并方差 t 检验对照;显著性水平 α=%.2f)
  • 【一、描述统计】
  • 均值差(%s - %s)= %.4f
  • 【二、方差齐性检验(F 检验,双侧)】
  • 结论:两组方差差异显著(p<%.2f),应以 Welch t 检验为准,
  • 合并方差 t 检验仅作参考。
  • 结论:未见方差差异显著,Welch 与合并方差 t 检验结论通常一致。
  • 【三、Welch t 检验(不假设等方差)】
  • 均值差 95%% 置信区间:[%.4f, %.4f]
  • 【四、合并方差 t 检验(对照)】
  • 【五、工程结论】
  • 1) %s 与 %s 的均值差异统计显著(Welch p=%.4f < %.2f)。
  • 95%%CI [%.4f, %.4f]——若工程上关心的重要差异落在区间内,
  • 说明本样本量还不足以分辨,应增加样本或提高测量精度。

其余字段以界面与示例报告为准。

下载与文件清单

压缩包内包含:主程序脚本、示例数据文件、示例输出报告、中文说明文档,以及同主题 AI 提示词一套。解压后按说明运行即可,示例数据可直接试跑。

主程序文件:ttest_analyzer.py。

下载 两样本t检验与均值比对器 工具包(zip)

本站工具免费下载,无需注册。工具为 Python 脚本,Python 3.8 及以上环境可直接运行,核心功能尽量不依赖第三方库。

常见问题

输入数据要准备成什么样?
按 示例首行中的列顺序准备即可,共 2 列:group、value。列为空或格式不符时结果会失真,建议先用示例数据试跑一遍。

跑完最该关注哪几项?
报告按 一、描述统计、二、方差齐性检验(F 检验,双侧)、三、Welch t 检验(不假设等方差)、四、合并方差 t 检验(对照)、五、工程结论 等部分组织,其中判定结论与建议部分直接对应下一步动作。

阈值可以改成我们自己的标准吗?
可以,脚本顶部已把主要阈值与常量集中声明,按自己产线的标准修改后重跑即可,不需要改计算逻辑。

附赠的提示词怎么用?
把提示词与自己的数据一起交给大模型,可以让它按同一套口径帮你改写分析流程或扩展报告字段。

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本工具归在 SPC与质量分析工具包,全部工具见 工具资源包下载页。

标签: 14119

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