Co to jest test równoważności (TOST)?
Test równoważności (ang. equivalence test) sprawdza, czy efekt jest na tyle mały, że można go uznać za praktycznie zerowy, czyli czy leży między granicami −Δ i +Δ. Granice wyznacza najmniejszy interesujący efekt (SESOI). Najczęściej stosuje się procedurę dwóch testów jednostronnych (ang. two one-sided tests, TOST), opisaną przez Schuirmanna (1987) w badaniach równoważności leków. W psychologii TOST pozwala stwierdzić brak efektu o praktycznym znaczeniu, a nie tylko brak istotności (Lakens i in., 2018) – np. wykazać, że dwie wersje kwestionariusza dają takie same wyniki.
Jak działa TOST?
Zamiast jednej hipotezy zerowej „różnica = 0” testujesz dwie: że różnica jest nie większa niż −Δ oraz że jest nie mniejsza niż +Δ. Każdą sprawdzasz testem jednostronnym na poziomie α = .05:
SE to błąd standardowy różnicy. Równoważność wykazujesz, gdy oba testy są istotne, czyli gdy cały 90% przedział ufności (1 − 2α) leży między −Δ a +Δ (Schuirmann, 1987).
Przykład
Czy internetowa wersja skali samooceny (10–40 punktów) daje takie same wyniki jak papierowa, z dokładnością do ±1.5 punktu ustaloną przed badaniem? Wersję papierową wypełniło 150 osób (M = 28.98, SD = 4.63), a internetową – 150 innych (M = 29.21, SD = 4.95; dane symulowane). Zwykły test Welcha dał t(296.71) = 0.41, p = .682, co nie dowodzi równoważności. Dowodzi jej dopiero TOST: t(296.71) = 3.12, p = .001 względem −1.5 i t(296.71) = −2.30, p = .011 względem +1.5, więc pTOST = .011, a 90% CI różnicy [−0.69, 1.14] mieści się w granicach.
Jak zapisać w pracy
Dopisz, skąd wzięły się granice i że ustalono je przed zebraniem danych.
Na co uważać
- Nieistotny wynik to nie równoważność. Lakens (2017) zauważa, że badacze często błędnie wnioskują o braku efektu z samej nieistotnej wartości p.
- Granice ustal z góry. Lakens (2017) zaleca określać je przed badaniem; granice dobrane po obejrzeniu wyniku unieważniają test.
- „Brak różnicy i wysoka moc” to nie TOST. Schuirmann (1987) pokazał, że takie podejście – test braku różnicy uzupełniony wymogiem mocy .80 – ma w większości sytuacji gorsze właściwości niż dwa testy jednostronne.
Cztery możliwe układy wyniku zwykłego testu i TOST omawiamy w poradniku hipoteza się nie potwierdziła.
Przykład w R
TOST to dwa wywołania funkcji t.test() z argumentami mu i alternative, więc pakiet TOSTER nie jest potrzebny. Liczby z przykładu pochodzą z tego kodu.
TOST ręcznie: dwa testy jednostronne
R
set.seed(12)
papier <- pmin(pmax(round(rnorm(150, 29, 5)), 10), 40) # samoocena 10–40 pkt, wersja papierowa, n = 150
online <- pmin(pmax(round(rnorm(150, 29.3, 5)), 10), 40) # wersja internetowa, n = 150
granica <- 1.5 # granice równoważności ±1.5 pkt (SESOI)
testy <- list(zwykly = t.test(online, papier), # H0: różnica = 0
dolny = t.test(online, papier, mu = -granica, alternative = "greater"), # H0: różnica ≤ −1.5
gorny = t.test(online, papier, mu = granica, alternative = "less")) # H0: różnica ≥ +1.5
round(sapply(testy, function(x) c(x$statistic, x$parameter, p = x$p.value)), 3)
max(testy$dolny$p.value, testy$gorny$p.value) # p dla TOST = większe z dwóch p
round(t.test(online, papier, conf.level = 0.90)$conf.int, 2) # 90% CI różnicy (online − papier)Wynik w R
zwykly dolny gorny
t 0.410 3.120 -2.301
df 296.708 296.708 296.708
p 0.682 0.001 0.011
[1] 0.01104837
[1] -0.69 1.14
attr(,"conf.level")
[1] 0.9Bibliografia oprogramowania
Wyniki pochodzą z uruchomienia pokazanego kodu w R 4.5.3 (funkcja t.test() pakietu stats, domyślnie w wersji Welcha).
- R: R Core Team. (2026). R: A language and environment for statistical computing (Version 4.5.3) [Computer software]. R Foundation for Statistical Computing. https://www.R-project.org/
Najczęstsze pytania
Dlaczego w teście TOST podaje się 90%, a nie 95% przedział ufności?
Bo TOST to dwa testy jednostronne, każdy na poziomie α = .05, a odpowiada im przedział 1 − 2α, czyli 90%. Równoważność wykazujesz, gdy cały 90% przedział ufności leży między granicami.
Jak ustalić granice równoważności?
Na podstawie najmniejszego interesującego efektu: znaczenia klinicznego, teorii, wcześniejszych badań albo zasobów. Ustal je przed zebraniem danych, zapisz w prerejestracji i podaj w jednostkach skali lub jako d.
Czy wynik może być jednocześnie istotny i równoważny?
Tak. W dużej próbie zwykły test może wykazać różnicę inną od zera, a TOST jednocześnie pokazać, że jest ona mniejsza niż granica równoważności. Taki efekt istnieje, ale nie ma praktycznego znaczenia.
Powiązane hasła
Poradniki, w których użyjesz tego pojęcia
Hipoteza się nie potwierdziła – co dalej
Jak sprawdzić, co mówi wynik nieistotny: przedział ufności, analiza wrażliwości, test równoważności TOST, czynnik Bayesa i gotowe zdania do wyników.
Czytaj →PoradnikPlan analizy statystycznej i prerejestracja
12 elementów planu analizy, moc i SESOI w R, OSF czy AsPredicted, registered reports, tabela odstępstw i wzór planu w Wordzie do pobrania.
Czytaj →Potrzebujesz wsparcia w analizie danych?
Wybierz ofertę dopasowaną do pracy dyplomowej albo profesjonalnego projektu naukowego.
Wyceń analizęOferta dla studentówBibliografia i dalsza literatura naukowa (APA 7)
- Lakens, D. (2017). Equivalence tests: A practical primer for t tests, correlations, and meta-analyses. Social Psychological and Personality Science, 8(4), 355–362. https://doi.org/10.1177/1948550617697177 ● Otwarty dostęp
- Lakens, D., Scheel, A. M., & Isager, P. M. (2018). Equivalence testing for psychological research: A tutorial. Advances in Methods and Practices in Psychological Science, 1(2), 259–269. https://doi.org/10.1177/2515245918770963 ● Otwarty dostęp
- Schuirmann, D. J. (1987). A comparison of the two one-sided tests procedure and the power approach for assessing the equivalence of average bioavailability. Journal of Pharmacokinetics and Biopharmaceutics, 15(6), 657–680. https://doi.org/10.1007/BF01068419 ● Otwarty dostęp: pełny tekst
Cytowania BibTeX
@article{lakens2017equivalence, author={Lakens, Daniël}, title={{Equivalence tests: A practical primer for t tests, correlations, and meta-analyses}}, journal={Social Psychological and Personality Science}, year={2017}, volume={8}, number={4}, pages={355--362}, doi={10.1177/1948550617697177}}@article{lakens2018equivalence, author={Lakens, Daniël and Scheel, Anne M. and Isager, Peder M.}, title={{Equivalence testing for psychological research: A tutorial}}, journal={Advances in Methods and Practices in Psychological Science}, year={2018}, volume={1}, number={2}, pages={259--269}, doi={10.1177/2515245918770963}}@article{schuirmann1987comparison, author={Schuirmann, Donald J.}, title={{A comparison of the two one-sided tests procedure and the power approach for assessing the equivalence of average bioavailability}}, journal={Journal of Pharmacokinetics and Biopharmaceutics}, year={1987}, volume={15}, number={6}, pages={657--680}, doi={10.1007/bf01068419}}