第7章 x2检验.
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第七章X2检验第七章X2检验X2(称卡方)检验用途较广,但主要用于检验两个或两个以上样本率或构成比之间差别的显著性,也可检验两类事物之间是否存在一定的关系。
一、两个率的比较(一)X2检验的基本公式下页末行的例3.1是两组心肌梗塞病人病死率的比较,见表3.5,其中对照组未用抗凝药。
两组病人的病死率不同,抗凝药组为25.33%,对照组为40.8%。
造成这种不同的原因可能有两种:一种是仅由抽样误差所致;另一种是两个总体病死率确实有所不同。
为了区别这两种情况,应当进行X2检验。
其基本步骤如下:1.首先将资料写成四格表形式,如表3.6。
将每个组的治疗人数分为死亡与生存两部分,各占四格表中的一格,这些数字称为实际频数,符号为A,即实际观察得来的数字。
2.建立检验假设为了进行检验,首先作检验假设:两种疗法的两总体病死率相等,为35%(即70/200),记为H0:π1=π2。
即不论用或不用抗凝药,病死率都是35%,所以亦可以换一种说法:病死率与疗法无关。
上述假设经过下面步骤的检验后,可以被接受也可以被拒绝。
当H0被拒绝时,就意味着接受其对立假设即备择假设H1。
此例备择假设为两总体病死率不相等,记为H1:π1≠π2因为我们观察的是随机现象,所以无论是接受或拒绝H0都冒有一定风险,即存在着错判的可能性。
一般要求,当错误地被拒绝的概率α不超过一定的数值,如5%(或0.05),此值称为检验水准,记为α=0.05。
3.计算理论频数根据“检验假设”推算出来的频数称理论频数,符号为T。
计算方法如下:假设两总体病死率相同,都是35.0%,那么抗凝血组治疗75人,其死亡的理论频数应为75×35.0%=26.25人,而生存的理论频数为75-26.25=48.75人。
用同样方法可求出对照组的死亡与生存的理论频数,前者为43.75人。
后者为81.25人。
然后,把这些理论频数填入相应的实际频数格内,见表3.6括号内数字。
计算理论频数也可用下式(3.4)TRC=nRnC/N (3.4)式中,TRC为R行与C列相交格子的理论频数,nR为与计算的理论频数同行的合计数,nC为与该理论频数同列的合计数,N为总例数。
x2检验本章重点1.熟悉x2检验的基本思想。
2.掌握x2检验在四格表资料、行×列表资料中的应用。
3.掌握配对计数资料的x2检验。
χ2 检验是一种用途广泛的假设检验方法,本章只介绍它在分类变量资料中的应用: χ2 检验的适用范围:1.推断两个或两个以上总体率或构成比之间有无差异;2.配对计数资料差异的显著性。
检验统计量:χ2应用:计数资料第一节 四格表资料的χ2 检验目的:推断两个总体率(构成比)是否有差别要求:两样本的两分类个体数排列成四格表资料一、四格表资料的基本公式x2检验基本思想检验“实际数”和假设“理论数”的差异是否是由于抽样误差引起(两个样本率的差异体现在“实际数”和假设“理论数”的差异中)。
实际数,用四格表表示,称为四格表资料,分别为a 、b 、c 、d ,其他的数据是从这四个实际数推算出来的,称为理论数(表中括号内的数据)。
实际数用A 表示,理论数T 表示。
A :表示实际频数,即实际观察到的例数。
T :理论频数,即如果假设检验成立,应该观察到的例数。
TRC :第R 行C 列的理论频数nR :相应的行合计,nC :相应的列合计n 为总例数检验统计量χ2 值反映了实际频数与理论频数的吻合程度。
Χ2检验是检验实际数与理论数差异程度的指标。
A 与T 的值越接近, χ2越小,相反,实际数与理论数之间的差数越大, χ2值也就越大。
所得χ2值如果小于界值的χ2,P>0.05,即接受了原假设,可认为两组人群的治疗效果差异无统计学意义。
反之,如果所得χ2值大于查表所得χ2值,则P<0.05,即差异有统计学意义。
自由度计算公式Χ2值的大小,除了取决于A-T 的差值外,还取决于格子数的多少,格子数越多, χ2值越大,只有排除了这种影响, χ2值才能正确反映A 与T 的吻合程度,因此,在查χ2表时,要考虑自由度的大小。
22(), ()(1)A T Tχν-=∑=-行数-1列数 R C RC n n T n=计算公式:V=(行-1)(列-1) 四格表资料由2行2列组成,V=(2-1)(2-1)=1自由度即自由变动的范围,由于四格表周边的合计数已经固定,因此只要算出任一格的理论数,其余三个格子的理论数就没有自由变动的余地了,四格表的自由度V=1。
x2检验或卡方检验和校正卡方检验的计算x2检验(chi-square test)或称卡方检验x2检验(chi-square test)或称卡方检验,是一种用途较广的假设检验方法。
可以分为成组比较(不配对资料)和个别比较(配对,或同一对象两种处理的比较)两类。
一、四格表资料的x2检验例20.7某医院分别用化学疗法和化疗结合放射治疗卵巢癌肿患者,结果如表20-11,问两种疗法有无差别?表20-11 两种疗法治疗卵巢癌的疗效比较组别有效无效合计有效率(%)化疗组19 24 43 44.2 化疗加放疗组34 10 44 77.3合计53 34 87 60.9表内用虚线隔开的这四个数据是整个表中的基本资料,其余数据均由此推算出来;这四格资料表就专称四格表(fourfold table),或称2行2列表(2×2 contingency table)从该资料算出的两种疗法有效率分别为44.2%和77.3%,两者的差别可能是抽样误差所致,亦可能是两种治疗有效率(总体率)确有所不同。
这里可通过x2检验来区别其差异有无统计学意义,检验的基本公式为:式中A为实际数,以上四格表的四个数据就是实际数。
T为理论数,是根据检验假设推断出来的;即假设这两种卵巢癌治疗的有效率本无不同,差别仅是由抽样误差所致。
这里可将两种疗法合计有效率作为理论上的有效率,即53/87=60.9%,以此为依据便可推算出四格表中相应的四格的理论数。
兹以表20-11资料为例检验如下。
检验步骤:1.建立检验假设:H0:π1=π2H1:π1≠π2α=0.052.计算理论数(TRC),计算公式为:TRC=nR.nc/n 公式(20.13)式中TRC是表示第R行C列格子的理论数,nR为理论数同行的合计数,nC为与理论数同列的合计数,n为总例数。
第1行1列: 43×53/87=26.2第1行2列: 43×34/87=16.8第2行1列: 44×53/87=26.8第2行2列: 4×34/87=17.2以推算结果,可与原四项实际数并列成表20-12:表20-12 两种疗法治疗卵巢癌的疗效比较因为上表每行和每列合计数都是固定的,所以只要用TRC式求得其中一项理论数(例如T1.1=26.2),则其余三项理论数都可用同行或同列合计数相减,直接求出,示范如下:T1.1=26.2T1.2=43-26.2=16.8T2.1=53-26.2=26.8T2.2=44-26.2=17.23.计算x2值按公式20.12代入4.查x2值表求P值在查表之前应知本题自由度。
SPSS最适用的统计学方法(X2检验和T检验)1.SPSS的启动(1)在windows[开始]→[程序]→[spss20],进入SPSS for Windows对话框,2.创建一个数据文件三个步骤:(1)选择菜单【文件】→【新建】→【数据】新建一个数据文件。
(2)单击左下角【变量视窗】标签进入变量视图界面,定义每个变量类型。
(3)单击【数据视窗】标签进入数据视窗界面,录入数据库单元格内。
3.读取外部数据当前版本的SPSS可以很容易地读取Excel数据,步骤如下:(1)按【文件】→【打开】→【数据】的顺序使用菜单命令调出打开数据对话框,在文件类型下拉列表中选择数据文件,如图2.2所示。
图2.2 Open File对话框(2)选择要打开的Excel文件,单击“打开”按钮,调出打开Excel数据源对话框,如图2.3所示。
对话框中各选项的意义如下:工作表下拉列表:选择被读取数据所在的Excel工作表。
范围输入框:用于限制被读取数据在Excel工作表中的位置。
图2.3 Open Excel Data Source对话框4.数据编辑在SPSS中,对数据进行基本编辑操作的功能集中在Edit和Data菜单中。
5.SPSS数据的保存SPSS数据录入并编辑整理完成以后应及时保存,以防数据丢失。
保存数据文件可以通过【文件】→【保存】或者【文件】→【另存为】菜单方式来执行。
在数据保存对话框(如图2.5所示)中根据不同要求进行SPSS数据保存。
图2.5 SPSS数据的保存5. 数据分析在SPSS中,数据整理的功能主要集中在【数据】和【分析】两个主菜单下6.语言切换:编辑(E)—选项(N)--用户界面-语言--简体中文第六章:描述性统计分析(X2检验)完成计数资料和等级资料的统计描述和一般的统计检验,我们常用的X2检验也在其中完成。
6.1.1界面说明界面如下所示:分析—描述统计—频率用于定义需要计算的其他描述统计量。
现将各部分解释如下:Percentile Values复选框组定义需要输出的百分位数,可计算1.四分位数(Quartiles)、2.每隔指定百分位输出当前百分位数(Cut points for equal groups)3.直接指定某个百分位数(Percentiles),如直接P2.5和P97.5o Central tendency复选框组用于定义描述集中趋势的一组指标:均数(Mean)、中位数(Median)、众数(Mode)、总和(Sum)。
.第七章假设检验7.1设总体J〜N(4Q2),其中参数4, /为未知,试指出下面统计假设中哪些是简洁假设,哪些是复合假设:(1) W o: // = 0, σ = 1 ;(2) W o√∕ = O, σ>l5(3) ∕70:// <3, σ = 1 ;(4) % :0< 〃 <3 ;(5)W o :// = 0.解:(1)是简洁假设,其余位复合假设7.2设配么,…,25取自正态总体息(19),其中参数〃未知,无是子样均值,如对检验问题“0 :〃 = 〃o, M :4工从)取检验的拒绝域:c = {(x1,x2,∙∙∙,x25)r∣x-χ∕0∖≥c},试打算常数c ,使检验的显著性水平为0. 05_ Q解:由于J〜N(〃,9),故J~N(",二)在打。
成立的条件下,一/3 5cP o(∖ξ-^∖≥c) = P(∖ξ-μJ^∖≥-)=2 1-Φ(y) =0.05Φ(-) = 0.975,-= 1.96,所以c=L176°3 37. 3 设子样。
,乙,…,25取自正态总体,cr:已知,对假设检验%邛=μ0, H2> /J。
,取临界域c = {(X[,w,…,4):片>9)},(1)求此检验犯第一类错误概率为α时,犯其次类错误的概率夕,并争论它们之间的关系;(2)设〃o=0∙05, σ~=0. 004, a =0.05, n=9,求"=0.65 时不犯其次类错误的概率。
解:(1)在儿成立的条件下,F~N(∕o,军),此时a = P^ξ≥c^ = P0< σo σo )所以,包二为册=4_,,由此式解出c°=窄4f+为% ∖∣n在H∣成立的条件下,W ~ N",啊 ,此时nS = %<c°) = AI。
气L =①(^^~品)二①匹%=①(2δξ^历σoA∣-σ+A)-A-------------- y∕n)。