9第八章_卡方检验
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统计学卡方检验
统计学中的卡方检验是一种用于检验两个分类变量之间的关系的方法。
它可以判断两个变量之间是否存在显著差异,从而帮助我们了解变量之间的联系。
卡方检验的步骤包括:设定假设、计算卡方值、确定自由度、查找卡方分布表并计算P值,最后比较P 值与显著性水平,判断是否拒绝原假设。
卡方检验可以用于许多不同的应用场景,例如医学研究、市场调查和社会科学研究等。
在医学研究中,卡方检验可以用于研究某种疾病的发生率是否与某种因素有关;在市场调查中,卡方检验可以用于研究某种产品的销售量是否与不同的市场因素有关。
总的来说,卡方检验是一种重要的统计工具,可以帮助我们深入了解变量之间的关系,从而做出更准确的判断和决策。
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卡方检验是一种统计检验方法,其原理是比较理论频数和实际频数的吻合度或拟合优度。
基本思想是通过统计样本的实际观测值与理论推断值之间的偏离程度,来判断理论值是否符合。
卡方检验的应用范围包括检验某个连续变量或离散变量是否与某种理论分布接近,即分布拟合检验;以及检验类别变量之间是否存在相关性,即列联分析。
卡方检验的基本公式是卡方值,它是由实际频数和理论频数之间的差的平方与理论频数的比值计算得出的。
卡方值的计算公式如下:
卡方值=∑(实际频数-理论频数)^2 / 理论频数
其中,∑表示求和,实际频数和理论频数分别表示观测频数和期望频数。
如果卡方值越大,说明观测频数和期望频数之间的偏离程度越大;如果卡方值越小,说明观测频数和期望频数之间的偏离程度越小,越趋于符合。
需要注意的是,卡方检验的前提假设是样本数据服从卡方分布,且样本量足够大。
同时,卡方检验对于样本量较小的数据可能不太稳定,此时可以考虑使用其他统计方法如Fisher's exact test等。
卡方检验什么是卡方检验卡方检验是一种用途很广的计数资料的假设检验方法。
它属于非参数检验的范畴,主要是比较两个及两个以上样本率( 构成比)以及两个分类变量的关联性分析。
其根本思想就是在于比较理论频数和实际频数的吻合程度或拟合优度问题。
它在分类资料统计推断中的应用,包括:两个率或两个构成比比较的卡方检验;多个率或多个构成比比较的卡方检验以及分类资料的相关分析等。
卡方检验的基本原理卡方检验是以χ2分布为基础的一种常用假设检验方法,它的无效假设H0是:观察频数与期望频数没有差别。
该检验的基本思想是:首先假设H0成立,基于此前提计算出χ2值,它表示观察值与理论值之间的偏离程度。
根据χ2分布及自由度可以确定在H0假设成立的情况下获得当前统计量及更极端情况的概率P。
如果P值很小,说明观察值与理论值偏离程度太大,应当拒绝无效假设,表示比较资料之间有显著差异;否则就不能拒绝无效假设,尚不能认为样本所代表的实际情况和理论假设有差别。
卡方值的计算与意义χ2值表示观察值与理论值之问的偏离程度。
计算这种偏离程度的基本思路如下。
(1)设A代表某个类别的观察频数,E代表基于H0计算出的期望频数,A与E之差称为残差。
(2)显然,残差可以表示某一个类别观察值和理论值的偏离程度,但如果将残差简单相加以表示各类别观察频数与期望频数的差别,则有一定的不足之处。
因为残差有正有负,相加后会彼此抵消,总和仍然为0,为此可以将残差平方后求和。
(3)另一方面,残差大小是一个相对的概念,相对于期望频数为10时,期望频数为20的残差非常大,但相对于期望频数为1 000时20的残差就很小了。
考虑到这一点,人们又将残差平方除以期望频数再求和,以估计观察频数与期望频数的差别。
进行上述操作之后,就得到了常用的χ2统计量,由于它最初是由英国统计学家Karl Pearson在1900年首次提出的,因此也称之为Pearson χ2,其计算公式为:其中,Ai为i水平的观察频数,Ei为i水平的期望频数,n为总频数,pi为i水平的期望频率。
卡方检验应用第八章记数数据统计法一卡方检验法知识引入在各个研究领域中,有些研究问题只能划分为不同性质的类别,各类别没有量的联系。
例如,性别分男女,职业分为公务员、教师、工人、......... , 教师职称又分为教授、副教授、……。
有时虽有量的关系,因研究需要将其按一定的标准分为不同的类别,例如,学习成绩、能力水平、态度等都是连续数据,只是研究者依一定标准将其划分为优良中差,喜欢与不喜欢等少数几个等级。
对这些非连续等距性数据,要判别这些分类间的差异或者多个变量间的相关性方法称为计数数据统计方法。
卡方检验是专用于解决计数数据统计分析的假设检验法。
本章主要介绍卡方检验的两个应用:拟合性检验和独立性检验。
拟合性检验是用于分析实际次数与理论次数是否相同,适用于单个因素分类的计数数据。
独立性检验用于分析各有多项分类的两个或两个以上的因素之间是否有关联或是否独立的问题。
在计数数据进行统计分析时要特别注意取样的代表性。
我们知道,统计分析就是依据样本所提供的信息,正确推论总体的情况。
在这一过程中,最根本的一环是确保样本的代表性及对实验的良好控制。
在心理与教育研究中,所搜集到的有些数据属于定性资料,它们常常是通过调查、访问或问卷获得,除了少数实验可以事先计划外,大部分收集数据的过程是难于控制的。
例如,某研究者关于某项教育措施的问卷调查,由于有一部分教师和学生对该项措施存有意见,或对问卷本身有偏见,根本就不填写问卷。
这样该研究所能收回的问卷只能代表一部分观点,所以它是一个有偏样本,若据此对总体进行推论,就会产生一定的偏差,势必不能真实地反映出教师与学生对这项教育措施的意见。
因此应用计数资料进行统计推断时,要特别小心谨慎,防止样本的偏倚性,只有具有代表性的样本才能作出正确的推论。
第一节卡方拟合性检验一、卡方检验的一般问题卡方检验应用于计数数据的分析,对于总体的分布不作任何假设,因此它又是非参数检验法中的一种。
它由统计学家皮尔逊推导。
第八章记数数据统计法—卡方检验法知识引入在各个研究领域中,有些研究问题只能划分为不同性质的类别,各类别没有量的联系。
例如,性别分男女,职业分为公务员、教师、工人、……,教师职称又分为教授、副教授、……。
有时虽有量的关系,因研究需要将其按一定的标准分为不同的类别,例如,学习成绩、能力水平、态度等都是连续数据,只是研究者依一定标准将其划分为优良中差,喜欢与不喜欢等少数几个等级。
对这些非连续等距性数据,要判别这些分类间的差异或者多个变量间的相关性方法称为计数数据统计方法。
卡方检验是专用于解决计数数据统计分析的假设检验法。
本章主要介绍卡方检验的两个应用:拟合性检验和独立性检验。
拟合性检验是用于分析实际次数与理论次数是否相同,适用于单个因素分类的计数数据。
独立性检验用于分析各有多项分类的两个或两个以上的因素之间是否有关联或是否独立的问题。
在计数数据进行统计分析时要特别注意取样的代表性。
我们知道,统计分析就是依据样本所提供的信息,正确推论总体的情况。
在这一过程中,最根本的一环是确保样本的代表性及对实验的良好控制。
在心理与教育研究中,所搜集到的有些数据属于定性资料,它们常常是通过调查、访问或问卷获得,除了少数实验可以事先计划外,大部分收集数据的过程是难于控制的。
例如,某研究者关于某项教育措施的问卷调查,由于有一部分教师和学生对该项措施存有意见,或对问卷本身有偏见,根本就不填写问卷。
这样该研究所能收回的问卷只能代表一部分观点,所以它是一个有偏样本,若据此对总体进行推论,就会产生一定的偏差,势必不能真实地反映出教师与学生对这项教育措施的意见。
因此应用计数资料进行统计推断时,要特别小心谨慎,防止样本的偏倚性,只有具有代表性的样本才能作出正确的推论。
第一节卡方拟合性检验一、卡方检验的一般问题卡方检验应用于计数数据的分析,对于总体的分布不作任何假设,因此它又是非参数检验法中的一种。
它由统计学家皮尔逊推导。
理论证明,实际观察次数(f o)与理论次数(f e),又称期望次数)之差的平方再除以理论次数所得的统计量,近似服从卡方分布,可表示为:这是卡方检验的原始公式,其中当f e越大(f e≥5),近似得越好。