Konfidenzintervall gepaarter Differenzen
Sechs Vorher-nachher-Paare mit Differenzen von 2, 4, −2, 4, 5 und 3 ergeben ein 95-Prozent-Intervall für die mittlere Veränderung, das vollständig über null liegt. Geben Sie beide Listen in gleicher Reihenfolge ein und sehen Sie Mittelwert, Fehlerspanne und Grenzen. Kostenlos in Ihrem Browser.
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Rechenbeispiel
- Vorher
- 80, 75, 90, 70, 85, 78
- Nachher
- 82, 79, 88, 74, 90, 81
- Konfidenz
- 0,95
- N
- 6
- Mittelwertdifferenz
- 2,6666666667
- Standardabweichung der Differenz
- 2,5033311141
- Standardfehler der Differenz
- 1,0219806478
Wenn dieselben Versuchspersonen zweimal gemessen werden—vor und nach einer Behandlung, einem Trainingsblock, einer Diät oder einer Prozessänderung—ist der natürliche Schätzparameter der Mittelwert der gepaarten Differenzen, nicht der Vergleich zweier unabhängiger Gruppen. Dieser Rechner bildet das klassische Student-t-Konfidenzintervall für diesen Differenzenmittelwert: er bildet jedes Residual Nachher minus Vorher, berechnet Mittelwert und Stichprobenstandardabweichung dieser Residuen, nimmt den Standardfehler als Stichproben-SD geteilt durch die Wurzel der Paaranzahl, ermittelt den zweiseitigen t-kritischen Wert mit n minus eins Freiheitsgraden für Ihr gewähltes Konfidenzniveau und meldet den Mittelwert plus/minus Fehlerspanne. Anfragen mit ungleichen Array-Längen werden mit einem klaren Validierungsfehler abgelehnt, statt Paare still zu verwerfen.
Wo Intervalle gepaarter Differenzen in der Praxis vorkommen
Klinische und sportwissenschaftliche Teams fassen die Veränderung innerhalb des Subjekts nach einer Intervention zusammen, wenn kein paralleler Kontrollarm für ein Zweistichprobendesign verfügbar ist. Prozessingenieure vergleichen eine Maschine oder Linie vor und nach einer Kalibrierung oder Softwareaktualisierung an denselben Einheiten, sodass unit-zu-unit-Baselines entfallen. Psychometrie und Bildungsforschung berichten mittlere Gain-Scores mit Intervallschätzungen, damit Beteiligte sowohl die zentrale Änderung als auch die Unsicherheit aus Stichprobengröße und Residualstreuung sehen.
Data-Science-Notebooks brauchen oft ein abhängigkeitsfreies gepaartes KI beim Validieren einer Simulation oder beim Prüfen, ob eine gemeldete Konfidenzintervallbreite der beabsichtigten Abdeckung gepaarter Residuen entspricht. Wenn Sie später ein ungepaartes Zweistichproben-Mittelwertintervall, einen vollen gepaarten t-Test mit p-value, Effektstärken wie Hedges g oder eine z-score-Standardisierung roher Noten brauchen, behandeln Sie diese als getrennte Suchintentionen und Landings statt diese Rechnerseite für gepaarte Differenzen zu überladen.
Anwendungsfälle
Unterrichts- und Hausaufgaben-Checks pre/post
Studierende und Bewerter prüfen ein 95%-t-Intervall (oder ein anderes Niveau) für die mittlere Änderung aus gleich langen Vorher- und Nachher-Listen ohne gedruckte t-Tabellen.
Zusammenfassungen von Interventionen innerhalb des Subjekts
Kliniker, Trainer und Analysten berichten die mittlere gepaarte Änderung mit einem Konfidenzintervall, wenn dieselben Personen oder Einheiten zweimal gemessen werden.
Prozessänderung an denselben Einheiten
Ingenieure vergleichen eine Maschine, Linie oder Sensorgruppe vor und nach der Kalibrierung und veröffentlichen ein t-basiertes Intervall für das mittlere Delta.
Häufige Fragen
Wie ist die gepaarte Differenz definiert?
Jede Differenz ist Nachher minus Vorher für denselben Index. Das Intervall gilt für den Mittelwert dieser Differenzen mit der Stichproben-SD und einem Student-t-kritischen Wert mit n−1 Freiheitsgraden.
Welche Konfidenzniveaus werden unterstützt?
Senden Sie einen Bruch wie 0.9, 0.95 (Standard) oder 0.99. Werte zwischen 1 und 100 gelten als Prozent (zum Beispiel wird 95 zu 0.95). Extrem enge Niveaus über 0.9999 werden abgelehnt.
Ist das ein p-value eines gepaarten t-Tests?
Nein. Diese Fähigkeit liefert das Konfidenzintervall für den Mittelwert der gepaarten Differenzen (Mittelwert, SE, t-kritisch, Grenzen). Sie meldet weder einen Hypothesentest-p-value noch eine Ablehnen/Annehmen-Entscheidung.
Was passiert, wenn die Vorher- und Nachher-Listen unterschiedlich lang sind?
Der Rechner weist sie mit einer klaren Meldung zurück, statt stillschweigend Paare zu verwerfen. Jeder Vorher-Wert braucht seinen Nachher-Wert, und für das Intervall sind mindestens zwei Paare nötig.
Was geschieht, wenn alle Differenzen gleich sind?
Dann ist die Standardabweichung null, die Fehlerspanne fällt auf null und das Intervall schrumpft auf einen einzigen Punkt bei dieser gleichbleibenden Veränderung. Das ist ein gültiger Grenzfall und kein Fehler.
Verwandte Tools
Für Entwickler — API-Zugang
Alles auf dieser Seite ist auch per API verfügbar. Dieser Abschnitt richtet sich an Teams, die es in ihre eigenen Systeme einbinden möchten; alle anderen nutzen einfach das Tool oben.
Endpunkt
Authentifizierung per Bearer-Token. Ein einziger POST stellt die Aufgabe in die Warteschlange; das Ergebnis erhalten Sie per Webhook oder über einen signierten Link.
Aufruf aus Ihrem Stack
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/stat/ci-paired-mean \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"before":[80,75,90,70,85,78],"after":[82,79,88,74,90,81]}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/stat/ci-paired-mean", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"before": [
80,
75,
90,
70,
85,
78
],
"after": [
82,
79,
88,
74,
90,
81
]
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/stat/ci-paired-mean",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"before": [
80,
75,
90,
70,
85,
78
],
"after": [
82,
79,
88,
74,
90,
81
]
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/stat/ci-paired-mean", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"before":[80,75,90,70,85,78],"after":[82,79,88,74,90,81]}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"before":[80,75,90,70,85,78],"after":[82,79,88,74,90,81]}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/stat/ci-paired-mean", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)Beispiel-Anfrage
{
"before": [
80,
75,
90,
70,
85,
78
],
"after": [
82,
79,
88,
74,
90,
81
]
}Beispiel-Antwort
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "stat.ci_paired_mean",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}Die API arbeitet asynchron: Sie erhalten sofort eine task_id. Polling ist mit 1 Anfrage pro Sekunde erlaubt.
Preis
Der Preis steht auf der Seite – keine Tokens, keine Credits. Fehlgeschlagene Aufgaben werden nicht berechnet.
Fehler
| HTTP | Code | Bedeutung |
|---|---|---|
401 | unauthorized | Der API-Schlüssel fehlt oder ist ungültig – prüfen Sie den Authorization-Header (Bearer). |
402 | insufficient_balance | Ihr Guthaben reicht für diese Aufgabe nicht aus – Aufladungen verfallen nicht. |
404 | unknown_type | Unbekannter Aufgabentyp – prüfen Sie das Feld „type“ gegen den Katalog. |
429 | rate_limited | Zu viele Anfragen – warten Sie kurz; Polling ist mit 1 Anfrage pro Sekunde erlaubt. |
Technische Hinweise
Der Preis erfolgreicher API-Aufrufe ist die veröffentlichte Basis von $0.002 pro Element; ungültige Eingaben werden nicht berechnet.
Wie das Konfidenzintervall gepaarter Differenzen definiert ist
Der Stichprobenmittelwert der Differenzen ist die Punktschätzung der mittleren Veränderung. Für ein zweiseitiges Konfidenzniveau 1 minus alpha—meist 0.95, also alpha gleich 0.05—ist der kritische Wert das obere (1 minus alpha durch 2)-Quantil der Student-t-Verteilung mit n minus eins Freiheitsgraden. Die Fehlerspanne ist dieser kritische Wert mal dem Standardfehler, und das Intervall reicht vom Differenzenmittelwert minus Spanne bis Mittelwert plus Spanne. Wenn alle Differenzen identisch sind, ist die Stichproben-SD null, die Spanne kollabiert auf null, und das Intervall ist ein einzelner Punkt bei dieser konstanten Änderung—weiterhin ein gültiger entarteter Fall, kein Fehler. Bei großem n nähert sich der t-kritische Wert dem vertrauten normalen z-Wert, doch dieses Werkzeug nutzt stets das exakte endliche t-Quantil, damit kleine Kursdatensätze ehrlich bleiben. Beginnen Sie mit n gepaarten Paaren (vorher_i, nachher_i). Die gepaarte Differenz jedes Subjekts ist d_i gleich nachher_i minus vorher_i. Diese eine Transformation entfernt subjektbezogene Baseline-Werte und hinterlässt ein Einstichprobenproblem über den Mittelwert der d_i-Werte. Die Stichprobenstandardabweichung s_d nutzt den unverzerrten Divisor n minus eins, die übliche Wahl für Inferenzintervalle. Der Standardfehler des Differenzenmittelwerts ist dann s_d geteilt durch die Quadratwurzel von n.
Was Sie senden und was Sie zurückerhalten
Jede Reihe braucht mindestens zwei Paare, damit die Freiheitsgrade mindestens eins sind. Optionales confidence ist ein Bruch in (0, 1) mit Standard 0.95; Werte wie 95 werden als Prozent akzeptiert und in 0.95 umgerechnet. Unterscheiden sich die beiden Arrays in der Länge, wird die Anfrage mit der Meldung abgelehnt, dass gepaarte Arrays gleiche Länge haben müssen, weil stilles Kürzen oder Auffüllen Subjekte erfinden oder streichen würde. Sie liefert auch das bereinigte differences-Array, damit Sie jedes Residual Nachher minus Vorher prüfen können, plus eine kurze Formelzeichenkette, die die Lehrbuch-Identität wiederholt. Klassische Prüfungen umfassen einen Fünf-Paar-Anstieg von etwa zwei Einheiten pro Subjekt, eine kleine Pre/Post-Gewichtsverlustliste und eine absichtliche Längenabweichung, die scheitern muss. Senden Sie zwei erforderliche Arrays gleicher Länge mit endlichen Zahlen: before für die Baseline-Messungen und after für die Follow-up-Messungen. Die Engine akzeptiert auch Unterrichts-Aliase pretest und posttest, baseline und followup sowie Kurzformen x/y oder a/b für die beiden Reihen. Fehlende Felder, leere Zeichenketten, NaN, Infinity, weniger als zwei Paare und confidence außerhalb des unterstützten Bereichs scheitern mit invalid_input und werden nicht berechnet. Bei Erfolg enthält die Antwort die Paaranzahl n, mean_difference, sd_difference, se_difference, Freiheitsgrade df, das aufgelöste confidence und alpha, den t_critical-Wert, den margin_of_error sowie die Grenzen ci_lower und ci_upper. Verdrahten Sie das kostenlose Browserformular für Hausaufgaben und Demos und rufen Sie denselben Vertrag aus Skripten auf, wenn Sie Massenintervalle für viele gepaarte Spalten unter einer JSON-Form brauchen. Der API-Preis erfolgreicher Aufrufe ist die veröffentlichte Basis von $0.002 pro Element.
Wo Intervalle gepaarter Differenzen in der Praxis vorkommen
Statistikkurse an Schule und Hochschule vergeben ständig Pre/Post-Quizze, Diätstudien und Übungen «dieselben Subjekte zweimal gemessen»; ein vertrauenswürdiges Orakel, das sauberes JSON liefert, beschleunigt die Bewertung ohne manuelles Nachschlagen von t-Tabellen. Da diese Fähigkeit eine reine Parse-Engine ist, ist der API-Preis die veröffentlichte Basis von $0.002 pro erfolgreichem Element, und fehlgeschlagene Validierung wird nicht berechnet.
Technische Fragen
Was passiert, wenn die Arrays before und after unterschiedliche Längen haben?
Die Anfrage scheitert mit invalid_input. Gepaarte Inferenz erfordert gleich lange Reihen, damit jedes Subjekt genau eine Differenz beiträgt; ungleiche Längen werden nicht still gekürzt.
Was kostet es?
Das Browser-Tool ist kostenlos und läuft lokal. API-Anfragen nutzen vorab bezahltes KIT-Guthaben zu $0.002 pro erfolgreichem Element; ungültige Eingaben werden nicht berechnet.