卡方检验习题说课讲解
- 格式:doc
- 大小:149.50 KB
- 文档页数:7
卡方检验三个组别例题与解析Title: Analysis of Three Examples of Chi-square Test in Different Groups在统计学中,卡方检验是一种用于比较不同组别之间差异的方法。
它通常用于比较分类数据,并确定这些数据是否存在显著性差异。
本文将通过三个具体的例题来解析卡方检验在不同组别中的应用。
例题一:小明想要研究不同性别在健康意识方面是否存在差异。
他随机选择了100名男性和100名女性,收集了他们对于健康饮食的意识水平(高、中、低)数据。
小明将数据进行了统计分组如下表所示。
| 健康意识水平 | 男性 | 女性 ||--------------|-----|-----|| 高 | 40 | 50 || 中 | 30 | 20 || 低 | 30 | 30 |小明想要确定两个性别在健康意识水平上是否存在显著差异。
他使用卡方检验进行分析后发现卡方统计量为5.83,自由度为2,p值为0.054。
由于p值大于0.05的显著性水平,小明无法拒绝原假设,即他无法得出性别对健康意识水平的显著影响。
例题二:研究人员想要了解不同受教育程度下的就业情况是否存在差异。
为此,他们调查了500名受访者,收集了不同受教育程度(小学、中学、大学)下的就业与失业人数。
结果如下表所示。
| 就业情况 | 小学 | 中学 | 大学 ||--------------|-----|-----|-----|| 就业 | 100 | 150 | 200 || 失业 | 20 | 30 | 50 |研究人员进行卡方检验后发现卡方统计量为6.02,自由度为2,p值为0.049。
由于p值小于0.05的显著性水平,研究人员可以拒绝原假设,即受教育程度对就业情况存在显著影响。
例题三:一家餐馆想要了解不同服务时间带来的顾客满意度是否存在差异。
他们调查了200名顾客,记录了就餐时间(早餐、午餐、晚餐)下的满意度数据(满意、一般、不满意)。
第一页PPT:同学们好,我们今天来一起学习卡方检验的基本思想。
第二页PPT:我们看一个研究案例,某神经内科医师欲比较A、B两种药物治疗脑血栓病人的疗效,将病情轻重、病程相近且满足实验人选标准的200例脑血管栓塞患者随机分为两组,结果见表1。
问两药治疗近期有效率是否有差别?请同学们思考一个问题,结合已学的知识关于两个率的比较我们会使用什么方法呢,那我们继续带着这个问题进入到我们今天的课程学习。
第三页PPT:这节课需要掌握的理论知识有:1.X2检验的定义、主要用途2.X2分布、X2检验的基本思想(这是重点内容)以及应用完全随机设计的四格表X2检验方法是我们这节课的难点内容。
第四页PPT:离散型概率分布有二项分布和泊松分布基于二项分布的假设检验方法可以做两样本率比较的检验问题,条件是np、n(1-p)均大于5,可以做Z检验进行,也是解决我们的案例问题。
第五页PPT:在医学研究中,进行两组或多组样本的总体率(或构成比)之间的差别是否具有统计学意义,X2检验(chi-square test)是解决此类问题较为常用的统计方法,。
X2检验是英国统计学家K.Pearson提出的一种具有广泛用途的假设检验方法,常用于分类变量资料的统计推断。
第六页PPT:X2检验主要用于:1.推断两个及多个总体率或总体构成比之间有无差别2.两种属性或两个变量之间有无关联性3.频数分布的拟合优度检验4.百分率线性趋势检验第七页PPT:我们来继续看我们的案例,两药有效率的比较问题。
表中我们A 药、B药的有效和无效分别为99、5、75、21,我们可以用a.b.c.d 来表示,表中其余的数据是由abcd这4个数据推算出来,我们习惯将这种资料形式称为四格表。
为什么叫四个表因为它有效的就是四个格子。
a.b.c.d是我们实际观察所得到的频数,我们叫实际频数(actual frequency),用A表示。
根据我们的研究目的,我们要比较两个率是否有差别的问题。
卡方检验例题与解析卡方检验是一种常见的假设检验方法。
它可以用于判断两个分类变量之间是否存在关联。
在实际应用中,卡方检验常常被用于分析调查数据、医学研究以及质量控制等领域。
下面我们就以一个卡方检验的例题来详细讲解该方法的步骤和解析。
例题:某医院调查100名糖尿病患者的主要症状和服药情况,结果如下表所示。
其中0表示未服药,1表示已服药,结果表格中的数值为各种情况下的人数。
| | 服药情况 | 未服药 | 已服药 || :- | :- | :- | :- || 症状 | 无 | 30 | 20 || | 微弱 | 10 | 10 || | 轻度 | 25 | 15 || | 中度 | 20 | 5 || | 重度 | 5 | 0 |问题:主要症状是否与服药情况有关?步骤1:构造假设首先,我们要明确研究的问题是主要症状是否与服药情况有关。
因此,我们要构造如下的假设:- 零假设 H0:主要症状和服药情况之间不存在关联,即服药情况对主要症状没有影响。
- 备择假设 H1:主要症状和服药情况之间存在关联,即服药情况对主要症状有影响。
步骤2:计算期望频数为了进行卡方检验,我们需要先计算期望频数。
期望频数是指在假设零假设 H0 成立的情况下,我们预计每个分类变量的频数应该是多少。
具体地,我们可以用以下公式来计算期望频数:期望频数 = (行总计数× 列总计数) ÷ 样本总计数在本例中,样本总计数为 100,行总计数为 5,列总计数为 2。
因此,我们可以使用如下的表格来计算期望频数:| | 服药情况 | 未服药 | 已服药 | 行总计数 | 期望频数(未服药) | 期望频数(已服药) || :- | :- | :- | :- | :- | :- | :- || 症状 | 无 | 30 | 20 | 50 | 25 | 25 || | 微弱 | 10 | 10 | 20 | 10 | 10 || | 轻度 | 25 | 15 | 40 | 20 | 20 || | 中度 | 20 | 5 | 25 | 12.5 | 12.5 || | 重度 | 5 | 0 | 5 | 2.5 | 2.5 || 列总计数 | 70 | 50 | 100 |步骤3:计算卡方值和自由度计算卡方值的公式如下:X² = ∑ [(观察频数 - 期望频数)² / 期望频数]其中,观察频数是指实际样本中各分类变量的频数,期望频数是指在假设 H0 成立的情况下,我们预计各分类变量的频数。
卡方检验法讲课教案简介卡方检验法(Chi-Square Test)是一种常用的统计学方法,用于判断观察到的数据与理论预期数据之间的偏离程度。
通过计算观察值和期望值之间的差异,并进行统计分析,可以得出数据之间的关联性或独立性结论。
本教案将介绍卡方检验法的基本原理、应用场景和计算步骤,以及相关的统计概念和公式。
目标通过本课程的研究,学生将能够:- 了解卡方检验法的基本原理和应用场景;- 掌握卡方检验法的计算步骤和统计概念;- 能够应用卡方检验法解决实际问题。
内容1. 卡方检验法的基本原理- 卡方检验法的定义和背景知识- 理论预期值和观察值的关系- 假设检验和显著性水平2. 卡方检验法的应用场景- 质量检验和生物统计学- 统计关联性和独立性分析- 样本统计和总体分布假设检验3. 卡方检验法的计算步骤和公式- 单样本卡方检验和独立性卡方检验- 观察值和期望值的计算方法- 卡方值和卡方分布的计算- 显著性水平的确定和假设检验的判断4. 实例分析和案例讨论- 实际问题的应用场景和数据收集- 数据处理和卡方检验的计算过程- 结果解释和统计结论的推导5. 总结和展望- 卡方检验法的优点和局限性- 统计研究的进一步研究方向和应用领域教学方法- 理论讲解:讲授卡方检验法的基本原理和应用场景;- 示例演示:通过实例分析和案例讨论,展示卡方检验法的具体计算步骤和结果解释;- 互动讨论:引导学生参与讨论,分享实践经验和应用案例;- 练演练:组织学生进行卡方检验法的计算练,巩固所学知识;- 提问解答:解答学生在研究过程中遇到的问题,澄清疑惑。
教学资源- 讲义和教材:提供相关的理论知识和计算公式;- 实例数据集:提供具体的实例数据,用于演示和练;- 计算工具:使用统计软件(如R、Python等)进行实例演示和计算练;- 小组讨论:组织学生进行小组讨论,分享实践经验和互助研究。
评估方式- 作业:布置卡方检验法的计算题目,要求学生独立完成并提交;- 实践报告:要求学生参与实例分析和案例讨论,撰写实践报告并进行展示。
卡方检验习题
2
χ检验
练习题
一、最佳选择题
1.四格表的周边合计不变时,如果实际频数有变化,则理论频数()。
A.增大 B.减小 C.不变
D.不确定 E.随a格子实际频数增减而增减
2.有97份血液标本,将每份标本一分为二,分别用血凝试验法和ELISA 法对轮状病毒进行诊断,诊断符合情况见下表,欲比较何种诊断方法的诊断符合率较高,用()统计方法?
两种诊断方法的诊断结果
血凝试验法
ELISA法
合计符合不符合
符合74 8 82
不符合14 1 15
合计88 9 97
A.连续性校正2χ检验 B.非连续性校正2χ检验
C.确切概率法 D.配对2χ检验(McNemar检验)
E.拟合优度2χ检验
3.做5个样本率的χ2检验,每组样本量均为50,其自由度为()。
A 249
B 246
C 1
D 4
E 9
4.对四格表资料做2χ检验时,如果将四格表的行与列对调,则对调前后的()。
A.校正2χ值不等 B.非校正2χ值不等
C.确切概率检验的P值不等 D.非校正2χ值相等
E.非校正2χ值可能相等,也可能不等
二、问答题
1.简述2χ检验的基本思想。
2.四格表2χ检验有哪两种类型?各自在运用上有何注意事项?
3.什么情况下使用Fisher确切概率检验两个率的差别?
4.在回顾性研究和前瞻性研究的四格表中,各自如何定义优势比?
三、计算题
1.前列腺癌患者121名中,82名接受电切术治疗,术后有合并症者11人;39名接受开放手术治疗,术后有合并症者1人。
试分析两种手术的合并症发生率有无差异?
2.苏格兰西南部两个地区献血人员的血型记录见下表,问两地的血型分布是否相同?
两地献血人员的血型分布
地区
血型
合计A B O AB
Eskdale 33 6 56 5 100
Annandale 54 14 52 5 125
合计87 20 108 10 225
3.某医院以400例自愿接受妇科门诊手术的未产妇为观察对象,将其分为4
组,每组
100例,分别给予不同的镇痛处理,观察的镇痛效果见下表,问4种镇痛方法的效果有无差异?
4种镇痛方法的效果比较
镇痛方法例数有效率(%)
颈麻100 41
注药100 94
置栓100 89
对照100 27
练习题答案
一、最佳选择题解答
1. C
2. D
3. D
4. D
二、问答题解答
1.答:在2χ检验的理论公式
()2
2
A T
T
χ
-
=∑中,A为实际频数,T为理论
频数。
根据检验假设H0:π1=π2,若H0成立,则四个格子的实际频数A与理论频数T相差不应很大,即2χ统计量不应很大。
若2χ值很大,即相对应的P 值很小,比如P≤a,则反过来推断A与T相差太大,超出了抽样误差允许的范围,从而怀疑H0的正确性,继而拒绝H0,接受其对立假设H1,即π1≠π2。
2.答:四格表2χ检验分为两独立样本率检验和两相关样本率检验。
两独立样本率检验应当首先区分其属于非连续性校正2χ检验,或是连续性校正2χ检
验。
非连续性校正2χ检验的理论计算公式为:
()2
2
A T
T
χ
-
=∑,专用计算公式
为:
()
()()()()
2
2
ad bc n
a b a c b d c d
χ
-
=
++++。
连续性校正2χ检验的理论计算公式为:()2
2
0.5
A T
T
χ
--
=∑,专用计算公式为
()2
2
2
ad bc n n
a b a c b d c d
χ
--
=
++++
;两相
关样本率检验的理论计算公式为:
()2
2
b c
b c
χ
-
=
+
,当样本数据b+c<40时,需
做连续性校正,其公式为
()2
2
1
c
b c
b c
χ
--
=
+。
3.答:当样本量n和理论频数T太小时,如n<40而且T<5,或T<1,或n<20,应该用确切概率检验,即Fisher检验。
4.答:暴露组的优势与非暴露组的优势之比就称为优势比,也称为比数比,简记为OR 。
前瞻性研究暴露组相对于非暴露组关于非暴露组关于“发病”的优势比,即:()()
Odd a c ad
OR Odd b d bc
=
=
=
暴露非暴露;如果资料来自回顾性病例对照研究,则根据“暴露”相对于“非暴露”的优势计算病例组相对于对照组关于“暴露因素”的优势比,即:()()
Odd a b ad
OR Odd c d bc
==
=
病例对照。
三、计算题解答 1.解:
H 0:π1=π2,两种治疗方法总体合并症发生率无显著差异 H 1:π1≠π2;两种治疗方法总体合并症发生率有明显差异
05.0=α
()()()2
27111138121
3.483
823912109
21211
χν⨯-⨯⨯=
=⨯⨯⨯=--= 查附表8,因为22
0.052,1
3.84 3.483χχ=>=,故05.0>P ,按05.0=α水准,不拒绝H 0 ,即两种治疗方法合并症发生率无显著差异。
2.解:
0H :两地的总体血型分布相同
1H :两地的总体血型分布不同
05.0=α
()()2222
2
2222
336565225100871002010010810010
54145251 5.71012587125201251081251041213
χν⎛=+++
⨯⨯⨯⨯⎝⎫++++-=⎪⨯⨯⨯⨯⎭
=--= 查附表8,因为22
0.052,3
7.81 5.710χχ=>=,故05.0>P ,按05.0=α水准,不拒绝0H ,即两地的总体血型分布无显著差异。
3.解:
H 0:π1=π2=π3=π4 ,四种镇痛方法总体有效率相同 H 1:四种镇痛方法总体有效率不同或不全相同
05.0=α
()()2222
2
2222
41948927400100251100251100251100251
59611731146.17510014910014910014910014941213
χν⎛=+++
⨯⨯⨯⨯⎝⎫++++-=⎪⨯⨯⨯⨯⎭
=--= 查附表8,因为22
0.005/2,312.84146.175χχ=<=,故005.0<P ,按05.0=α水
准,拒绝H 0 ,接受H 1,即四种镇痛方法总体有效率有显著差异,有效率由高到低依次为注药、置栓、颈麻和对照。