差异有六层,从最表面的记号到最深的使用哲学都不同:
1. 统计量的定义本身不同(最根本)
戈塞特的 z 不是今天的 t。他定义 z =(样本均值 − 总体均值)÷ s,其中 s 是样本标准差(注意:不是标准误 s/√n),且 s 的计算用除数 n 而非今天的 n−1。两者的换算关系是:
我用他论文里的实例验证过:睡眠药例子中他查表 z=0.44、n=10 得 P=0.8873——换算成现代 t = 0.44×3 = 1.32,而 t 分布(df=9)在 1.32 处的累积概率正是 0.8873,严丝合缝。
2. 表格方向完全相反
1908年的表是”给定 z 查概率“:z 从 0 到 3.0 按 0.1 步长列成行,表格里填的是累积概率 P(”均值落在 −∞ 到 z 之间的概率”)。现代表反过来:”给定 α 查临界值“。戈塞特时代的用法是算出 z → 查表得 P → 换算成赔率(”胜算为 887 对 113″)——是估计思维;费希尔1925年重排此表后,用法变成算 t → 与临界值比较——是显著性检验思维。有数学史家指出:这不是戈塞特设想的使用方式,是费希尔的改造强加给了后世。
3. 行参数是 n,不是自由度
原表按样本量 n 制表(n=4,5,…,10);费希尔1923–1925年把参数改为自由度 ν=n−1,同时把 z 改名为 t。
4. 覆盖范围极小
1908年表只列了 n=4 到 10,且 n=9、10 多给一位小数。戈塞特的原话:”我只列到 n=4 为止,因为我没想到有人会蠢到用少于四次观测算出来的概然误差做推断”。n>10 的情况他只留下一句”可作为外推的基础”。1917年他自己把表扩到 n=2–30;现代表则一路排到 df=30、40、60、100 直至 ∞。另外原表 n=2、3 两行没有印出来(留作习题:用反正切公式手算即可,n=2 时是柯西分布)。
5. 数值的生成方式不同
整张表是戈塞特用手摇机械计算器算出来的,前后耗时约六个月——n=4 靠解析积分,其余靠插值加蒙特卡洛验证(就是那3000名罪犯数据的用途)。1925年费希尔给出严格推导后,现代表的数值才改用精确的数值积分。
6. 一张对照表收尾
| 1908 原表 | 现代 t 表 |
|---|
| 统计量 | z = 偏差/s(除数 n) | t = 偏差/(s/√n)(除数 n−1) |
| 换算 | t = z·√(n−1) | — |
| 表格方向 | 给 z 查概率(CDF) | 给 α 查临界值 |
| 行参数 | 样本量 n | 自由度 ν = n−1 |
| 范围 | n = 4–10 | df 至 ∞ |
| 使用哲学 | 区间估计 + 赔率 | 显著性检验 |
给你博客的现成段落:
今天每张 t 表都是费希尔的表:字母是他换的、自由度是他减一的、方向是他调转的、范围是他扩展的。戈塞特的原始贡献是曲线本身,而表格这种知识形态,从1908年那次排版之后就再没回去过。”关于 z→t 转变的权威考据是艾森哈特1979年发在 JASA 的专文《On the Transition from “Student’s” z to “Student’s” t》。
[…] 给出早期 t 临界值表。(目前t临界值表) […]