生物统计学第四章——卡方检验

卡方检验和精确概率法-概述说明以及解释1.引言1.1 概述卡方检验和精确概率法是统计学中常用的两种假设检验方法。

它们都是用于检验数据之间的相关性或者关联度，以判断某种因素与某种结果之间是否存在显著的统计关系。

卡方检验是一种非参数的假设检验方法，主要用于分析分类数据的关联性。

它通过统计观察值与期望值之间的差异，来决定变量之间是否存在显著性关系。

卡方检验可以处理多个分类变量之间的相关性问题，并且不受数据分布的限制。

在实际应用中，卡方检验经常用于医学研究、社会科学调研等领域，帮助研究者发现变量之间的关联性，从而进一步分析和解读数据。

精确概率法，又称为精确检验法，是一种基于排列组合原理的计算方法。

它主要用于处理小样本或者数据限制条件较多的情况下的假设检验问题。

与卡方检验不同的是，精确概率法通过枚举出所有可能的组合情况，计算出达到当前观察值或更极端情况下的事件发生概率，从而得出假设检验的结果。

精确概率法的主要优势在于其统计推断的准确性和稳定性，适用于小样本和稀有事件的研究。

本文将会介绍卡方检验和精确概率法的原理和应用，并比较它们的优缺点。

在结论部分，将会对两种方法进行对比分析，进一步探讨它们适用的场景和应用前景。

通过本文的阐述，读者将对卡方检验和精确概率法有更加全面的了解，并能够根据具体问题的特点选择适合的检验方法。

1.2文章结构1.2 文章结构本文将分为三个主要部分，分别是引言、正文和结论。

在引言部分，将对卡方检验和精确概率法的背景和概述进行介绍。

首先会对这两种方法进行简要的概述，包括其原理和应用领域。

接下来会明确本文的结构和目的，为读者提供整体上的概括。

在正文部分，将详细探讨卡方检验和精确概率法。

首先，在2.1节将详细介绍卡方检验的原理和应用。

会对卡方检验的基本原理进行解释，包括假设检验的流程和计算统计量的方法。

同时，会介绍卡方检验的应用领域，包括医学、社会科学和市场调研等。

接着，会对卡方检验的优缺点进行分析和讨论，以便读者全面了解其适用范围和局限性。

本科学生实验报告学号姓名学院生命科学学院专业、班级生物科学15C班实验课程名称生物统计学<实验>指导教师及职称孟丽华开课时间2016 至2017 学年下学期填报时间2017 年 5 月26 日云南师范大学教务处编印的检验，而是对总体分布的假设检验。

适合性检验（吻合度检验）：是指对样本的理论数先通过一定的理论分布推算出来，然后用实际观测值与理论数相比较，从而得出实际观测值与理论数之间是否吻合。

因此又叫吻合度检验。

实验流程：（1）听老师讲解理论知识；（2）结合书上习题5.4进行练习，加强对知识的掌握：设置变量输入各组数据进行加权进行适合性检验4、实验方法步骤及注意事项：实验方法步骤：1、打开SPSS页面。

2、设置变量，将变量名分别设置为“类型”和“数量”，将Decimals改为0，在“类型”变量中，点击Values进行赋值，将“钩芒”赋值为1，“长芒”赋值为2，“短芒”赋值为3，设置好变量后，输入各组数据。

3、点击Date——Weight Cases…进行加权，在跳出的Weight Cases框中点二、输入各组数据三、进行加权四、进行适合性检验2、对实验现象、数据及观察结果的分析与讨论：（1）假设H0：大麦F2代芒性状表型的比率符合9：3：4的理论比率；H A：其比率不符合9：3：4的理论比率。

（2）选取显著水平为α=0.05。

（3）计算统计数χ2：采用χ2值计算简式可得χ2=1/n∑O i2/Pi－n=1/(348+115+157)×[3482/(9/16)+1152/(3/16)+1572/(4/16)]－(348+115+157)=0.041或利用SPSS软件进行计算。

（4）查χ2值表，df=2时，χ20.05=5.99，χ2<χ20.05,所以，接受H0，认为大麦F2代芒性状表型比率符合9：3：4的理论比例。

或由SPSS的计算结果可知：Asymp.sig.=0.980，因为0.980>0.05，所以接受H0，认为大麦F2代芒性状表型比率符合9：3：4的理论比例。

分离定律卡方检验公式【提纲】分离定律卡方检验公式分离定律卡方检验公式是生物统计学中常用的一种统计方法，它主要应用于基因型频率的检验。

本文首先介绍了分离定律的基本概念以及数学模型，然后详细阐述了卡方检验的基本原理、应用场景。

接着，通过假设条件和推导过程，得出了分离定律卡方检验的公式表示。

最后，本文通过实例介绍了分离定律卡方检验在实际应用中的具体步骤，以及其局限性和改进方法。

1.分离定律简介分离定律是遗传学的基本定律之一，它描述了在杂合子一代中，两个等位基因在生殖细胞中的分离过程。

根据分离定律，我们可以预测不同基因型的个体在下一代中的比例。

1.1 分离定律的概念分离定律是指在杂合子一代中，两个等位基因在生殖细胞中独立分离的规律。

这一定律由格雷戈尔·孟德尔（Gregor Mendel）在19 世纪中叶首次发现。

1.2 分离定律的数学模型根据分离定律，设一对等位基因为A 和a，杂合子个体的基因型为Aa。

在生殖细胞形成过程中，A 和a 基因相互分离，进入不同的生殖细胞。

根据概率论，可以得到以下基因型频率：- AA: p^2- Aa: 2pq- aa: q^2其中，p 表示A 基因的频率，q 表示a 基因的频率。

2.卡方检验简介卡方检验（Chi-square test）是一种常用的假设检验方法，用于检验观测频数与期望频数之间是否存在显著差异。

卡方检验适用于分类变量之间的独立性检验和频数分布拟合度检验。

2.1 卡方检验的概念卡方检验是一种非参数检验方法，它通过计算卡方值（Chi-square value），来评估观测频数与期望频数之间的差异是否显著。

如果卡方值较大，说明观测频数与期望频数之间存在显著差异；反之，则认为两者之间无显著差异。

2.2 卡方检验的应用场景卡方检验广泛应用于生物学、医学、社会科学等领域，例如基因型频率的检验、疾病与遗传因素的关系分析等。

2.3 卡方检验的基本原理卡方检验的基本原理是通过计算卡方值，来评估观测频数与期望频数之间的差异是否显著。

概述生物统计学：是数理统计在生物学研究中的应用，它是应用数理统计的原理和方法来分析和解释生物界各种现象和试验调查资料的一门学科，属于应用统计学的一个分支。

内容：试验设计：试验设计的基本原则、试验设计方案的制定和常用试验设计的方法统计分析：数据资料的搜集、整理和特征数的计算、统计推断、方差分析、回归和相关分析、协方差分析等生物统计学的作用：1. 提供整理、描述数据资料的科学方法并确定其特征2. 判断试验结果的可靠性3. 提供由样本推断总体的方法4. 试验设计的原则相关概念：1.总体：研究对象的全体，是具有相同性质的个体所组成的集合2.个体：组成总体的基本单元3.样本：由总体中抽出的若干个体所构成的集合n>30 大样本；n<30 小样本4.参数：描述总体特征的数量5.统计数：描述样本特征的数量由于总体一般很大，有时候甚至不可能取得，所以总体参数一般不可能计算出来，而采用样本统计数来估计总体的参数6..效应：由因素而引起试验差异的作用7. 互作：两个或两个以上处理因素间的相互作用产生的效应生物统计学的研究包括了两个过程：1. 从总体抽取样本的过程——抽样过程2. 从样本的统计数到总体参数的过程——统计推断过程第1章试验资料的集中性与变异性1．算术平均数：是所有观察值的和除以观察的个数平均数（AVERAGE）特性：（1）样本中各观测值与平均数之差－离均差－的总和等于零（2）样本中各观测值与其平均数之差平方的总和，比各观测值与任一数值离均差的平方和小，即离均差平方和最小中位数：将试验或调查资料中所有观测依从大小顺序排列，居于中间位置的观测值称为中位数，以Md表示众数：在一个样本的所有观察值中，发生频率最大的一个值称为样本的众数，以M o表示2．几何平均数：资料中有n个观测值，其乘积开n次方所得的数值，以G表示。

极差（全距）：样本数据资料中最大观测值与最小观测值的差值R＝max{x1,x2,…,x n} — mix{x1,x2,…,x n}3．样本标准差：（1）标准差的大小，受多个观测值的影响，如果观测值与观测值间差异大，标准差就大（2）在计算标准差的时候，如果对各个观测值加上或者减去一个常数a，其标准差不变；如果乘以或除以一个常数a，则标准差扩大或者缩小a倍STDEV:基于给定样本的标准偏差STDEVP：基于给定样本总体的标准偏差4.变异系数（CV）：样本标准差除以样本的平均数，得到百分比（1）变异系数是样本变量的相对变量，是不带单位的纯数（2）用变异系数可以比较不同样本相对变异程度的大小第2章概率及其分布一、概率的计算法则：（1）乘法定理：如果A 和B 为独立事件，则事件A 和B 同时发生的概率等于各自事件的概率的乘积（2）加法定理：互斥事件A 和B 的和的概率等于事件A 和事件B 的概率之和加法定理推理1：如果A1、A2、…An 为n 个互斥事件，则其和事件的概率为： P (A 1＋A 2…A n ）=P (A 1)+P (A 2)＋…＋P （A n ） 加法定理：如果A 和B 是任何两件事件，则 二、概率分布：变量（x ） x 1 x 2 x 3 … x n 概率（P ）p 1 p 2 p 3 … p n离散随机变量的方差2、连续型随机变量的概率分布1. 连续型随机变量可以取某一区间或整个实数轴上的任意一个值2. 它取任何一个特定的值的概率都等于03. 不能列出每一个值及其相应的概率4. 通常研究它取某一区间值的概率5. 用数学函数的形式和分布函数的形式来描述（1）概率密度函数：（1）设X 为一连续型随机变量，x 为任意实数，X 的概率密度函数记为f(x)，它满足条件(2) ,f (x )不是概率（2）几种常见的概率分布：（适用范围，尾函数，自由度）1. 二项分布的概率函数 记作B (n ，p )或者B (n ,π)（1）每次试验只有两个对立结果，分别记为A 与B ，它们出现的概率分布为p 与q （q ＝1-p ） （2）试验具有重复性和独立性二项式分布的概率累积函数：若随机变量x 服从二项式分布，则有二项分布的总体平均数为: 二项分布的总体标准差为：二项成数（百分数）分布的平均数：二项成数（百分数）分布的标准差：例：假设年龄60～64岁的100名男性在1986年注射了一种新的流感疫苗而在第二年内死亡5人，这正常嘛？（注：1986年，60～64岁的男性老人第二年的死亡率约为0.02）解：要知道100个男性的样本死亡5人是不是“异常”事件，这种估计的一个准则是寻找至少5人死亡的概率。

卡方检验在生物统计学中的应用卡方检验是一种常用的统计方法，广泛应用于医学、生物学等领域研究中，特别是在生物统计学中应用得较为广泛。

本文将围绕着卡方检验在生物统计学中的应用展开探讨。

一、卡方检验的概念及基本原理卡方检验是一种基于数据频数对比的统计检验方法，基本原理是将观察到的数据与预期的数据进行比较来检验研究数据是否符合某种理论分布。

通常，卡方检验的情况分为两种：单样本卡方检验和独立样本卡方检验。

单样本卡方检验是将实际观测结果与预期频数的差别进行比较。

通常用于分析一个样本的程度是否与理论分布相符。

独立样本卡方检验是将两个或多个独立的样本的频数进行比较。

通常用于检验两个或多个样本所属的总体是否具有相同的特征。

卡方检验的核心思想是基于卡方分布的性质和统计学公式，利用观测与理论的差异性来进行研究。

卡方检验能够对数据进行比较，并对检验结果判断是否有显著性差异，从而得出结论。

二、卡方检验在生物统计学中的应用卡方检验可以在生物统计学中应用于许多场合。

以下列举其中一些：1. 遗传学领域生物学中一个重要的课题是遗传学，卡方检验在遗传学领域中得到广泛应用。

例如，在观察某个基因位点的基因型频率时，使用卡方检验可以检验该位点遗传性状的符合程度。

2. 流行病学领域流行病学研究经常涉及到新型疾病的爆发或者感染率的变化趋势等问题，卡方检验可以提供一种有效的方式来检验不同感染组之间存在的显著性差异。

3. 医学领域医学研究中，卡方检验也得到了广泛应用。

例如，检验某种疾病的治疗方法是否有效、不同治疗方法的治疗效果是否存在显著性差异等方面卡方检验都可以提供统计学支持。

4. 生态学领域生态学在生物学中也有重要地位，卡方检验在生态学研究中也扮演了重要角色。

例如，检测某些类群在不同生境中出现频率的变化，卡方检验可以帮助研究者得到有效的结果。

三、卡方检验的局限性卡方检验能够有效地处理离散的数据，但对于连续性或分类型数据，通常情况下需要考虑其他的检验方法。