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검정력·표본크기 계산기

두 집단 평균 비교(독립표본 t검정)에서 효과크기와 유의수준으로 필요한 표본크기를 계산하고, 반대로 주어진 표본의 검정력도 냅니다. 비중심 t 분포로 구한 정확한 값이며 정규근사와의 차이도 함께 보여 줍니다.

두 평균의 차이를 표준편차로 나눈 값입니다.

%

관행적으로 80%를 씁니다.

필요한 표본크기 (한 집단당)

64명

두 집단 합계 128명 · 그때 검정력은 80.1%로 추정됩니다

한 집단당64
두 집단 합계128
올림 전 정확한 값63.77
그 표본에서 실제로 나오는 검정력80.1%
정규근사 n = 2(z₍α/2₎+z₍β₎)²/d²62.79
정규근사가 덜 본 양0.97
정규근사는 필요한 표본을 작게 봅니다. 교과서에 흔한 n = 2(z₍α/2₎+z₍β₎)²/d²는 t 분포를 정규분포로 갈음한 것이라, 지금 조건에서 62.8명을 내지만 실제로는 63.8명이 필요합니다. 표본이 작을수록(효과크기가 클수록) 더 어긋납니다.이 계산기가 내는 값은 비중심 t 분포로 구한 정확한 값이며, R의 power.t.test·G*Power와 같은 방식입니다.
효과크기 해석 (코헨의 관행값)0.5 · 중간
검정력은 «못 잡을 위험»을 재는 값입니다. 유의수준 α가 «차이가 없는데 있다고 할 확률(1종 오류)»이라면, β는 «차이가 있는데 없다고 할 확률(2종 오류)»이고 검정력은 그 반대인 1−β입니다. 관행적으로 80%를 목표로 잡습니다 — 다섯 번에 한 번은 놓쳐도 괜찮다는 뜻입니다.α를 좁히면(0.05 → 0.01) 검정력이 떨어집니다. 헛것을 잡지 않으려 조심할수록 진짜도 놓치기 쉬워지는 맞바꿈이며, 그 대가는 더 큰 표본으로 치릅니다.
계산은 비중심 t 분포로 합니다. 귀무가설이 참일 때 t 통계량은 t 분포를 따르지만, 차이가 실제로 있으면 중심이 δ = d√(n/2)만큼 옮겨간 비중심 t 분포를 따릅니다. 검정력은 그 분포에서 임계값 밖으로 나갈 확률입니다.power = P(T' > t_crit) + P(T' < −t_crit), T' ~ 비중심 t(ν = 2n−2, δ)닫힌 식이 없어 수치적분으로 구하며, statsmodels·R의 power.t.test가 낸 값과 소수 6자리까지 맞는 것을 확인했습니다.
효과크기는 계산으로 나오지 않습니다. 이 계산기가 요구하는 d는 «얼마나 차이가 나면 의미가 있다고 볼 것인가»이지 자료에서 읽는 값이 아닙니다. 선행 연구의 값을 쓰거나, 실무적으로 의미 있는 최소 차이를 표준편차로 나눠 정합니다. 코헨의 0.2/0.5/0.8은 분야를 가리지 않는 눈금이라 참고일 뿐입니다.이미 나온 결과에 대고 검정력을 계산하지 마세요. 관측된 효과크기로 구한 «사후 검정력»은 p값을 다시 쓴 것에 지나지 않아 새로운 정보를 주지 않습니다. 검정력 계산은 자료를 모으기 «전»에 하는 것입니다.이 계산기는 두 집단의 크기가 같고 분산이 같은 독립표본 t검정을 전제합니다. 대응표본, 집단 크기가 다른 경우, 세 집단 이상(분산분석), 비율 비교는 계산이 다릅니다. 입력한 값은 브라우저 안에서만 계산되며 서버로 전송되지 않습니다.

계산 방법

  1. 1«필요한 표본크기»를 고릅니다.
  2. 2효과크기(코헨의 d)를 넣습니다. 선행 연구 값이나 실무적으로 의미 있는 최소 차이를 씁니다.
  3. 3유의수준과 목표 검정력을 정합니다. 관행은 0.05와 80%입니다.
  4. 4한 집단당 필요한 인원이 나옵니다.
  5. 5«이 표본의 검정력»으로 바꾸면 이미 정해진 표본에서 얼마나 잡아낼 수 있는지 볼 수 있습니다.

자주 묻는 질문

차이가 실제로 있을 때 그것을 유의하다고 잡아낼 확률입니다. 1 − β이며, β는 «차이가 있는데 없다고 할 확률(2종 오류)»입니다. 관행적으로 80%를 목표로 잡는데, 다섯 번에 한 번은 놓쳐도 괜찮다는 뜻입니다.

검정력이 낮으면 «유의하지 않았다»는 결과를 해석할 수 없기 때문입니다. 정말 차이가 없는 것인지, 차이는 있는데 표본이 작아 못 잡은 것인지 구별되지 않습니다. 자료를 모으기 전에 계산해야 그 결과에 뜻이 생깁니다.

계산으로 나오는 값이 아니라 정해야 하는 값입니다. 두 평균의 차이를 표준편차로 나눈 것이며, 선행 연구의 값을 쓰거나 실무적으로 의미 있는 최소 차이를 표준편차로 나눠 정합니다. 코헨이 제시한 0.2(작음)·0.5(중간)·0.8(큼)은 분야를 가리지 않는 눈금이라 참고로만 씁니다.

교과서에 흔한 n = 2(z₍α/2₎+z₍β₎)²/d²는 t 분포를 정규분포로 갈음한 것이라 필요한 표본을 실제보다 작게 봅니다. d = 0.5, 검정력 80%에서 정규근사는 63을 내지만 정확한 값은 64입니다. 표본이 작을수록 더 어긋납니다. 이 계산기는 비중심 t 분포로 구한 정확한 값을 내고 근사값을 함께 보여 줍니다.

차이가 실제로 있을 때 t 통계량이 따르는 분포입니다. 귀무가설이 참이면 t 분포를 따르지만, 차이가 있으면 중심이 δ = d√(n/2)만큼 옮겨갑니다. 검정력은 그 옮겨간 분포에서 임계값 밖으로 나갈 확률입니다.

헛것을 잡지 않으려고 조심할수록 진짜도 놓치기 쉬워지기 때문입니다. α를 0.05에서 0.01로 좁히면 임계값이 멀어져 같은 표본에서 검정력이 내려갑니다. 둘을 다 지키려면 표본을 늘려야 합니다.

권하지 않습니다. 관측된 효과크기로 구한 «사후 검정력»은 p값을 다시 쓴 것에 지나지 않아 새로운 정보를 주지 않습니다. p가 크면 사후 검정력은 반드시 낮게 나오므로 «검정력이 낮아서 못 잡았다»는 말이 동어반복이 됩니다. 검정력 계산은 자료를 모으기 전에 하는 것입니다.

전송되지 않습니다. 모든 계산은 브라우저 안에서 이루어지며 입력값은 이 기기에만 남습니다.

알아두면 좋은 점

  • 검정력과 표본크기 모두 statsmodels의 TTestIndPower(R의 power.t.test·G*Power와 같은 비중심 t 방식)가 낸 값과 소수 6자리까지 대조해 검증했습니다.
  • 비중심 t 누적확률은 닫힌 식이 없어 수치적분으로 구합니다. 비중심모수가 0이면 보통 t 분포와 일치하는 것도 확인했습니다.
  • 정규근사가 언제나 정확한 값보다 작은 표본을 내는 것을 여러 효과크기에서 확인했습니다.
  • 두 집단의 크기가 같고 분산이 같은 독립표본 t검정을 전제합니다. 대응표본, 집단 크기가 다른 경우, 세 집단 이상(분산분석), 비율 비교는 계산이 다릅니다.
  • 효과크기는 자료에서 읽는 값이 아니라 «얼마나 차이가 나면 의미가 있다고 볼 것인가»를 정하는 값입니다.
  • 입력한 값은 브라우저 안에서만 계산되며 서버로 전송되지 않습니다.

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마지막 검증: 2026년 8월 31일 · 결과는 참고용 추정치입니다.