正在阅读《二、四格表独立性检验》
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只要四个单元格中有一格的理论次数小于5,就可应用四格表χ2校正公式。当理论次数大于5时,按道理亦应用校正公式计算,但由于样本较大,校正公式计算的结果与不用校正公式所计算的结果十分接近,一般对推论不产生影响,故可用基本公式计算。

用校正公式近似计算χ2,允许四格中有一格的实际次数出现零的情况,校正公式适应较广,可得到与精确概率方法非常近似的结果。

(四)四格表的Fisher精确概率检验方法

在期望次数即理论次数小于5时,可用费舍精确概率检验法,代替χ2检验法。因为四格表χ2检验只是利用χ2近似分布,当样本较大时近似得很好,当样本较小时,近似就不好。这种情况下用χ2校正公式,可以进一步改善近似程度。

如果不用校正公式,可用Fisher精确概率直接计算。在边缘次数固定的情况下,观测数据的精确概率分布为超几何分布。如果两个变量是独立的,当边缘次数保持不变时,各格内的实计数a,b,c,d,任何一特定排列概率p是:

a!读作a的阶乘。

在边缘次数不变的情况下,用上式计算出各格内实计数排列的概率,以及所有其他可能排列的概率和,然后与显著性水平α比较,若p<α,则说明超过了独立性样本各单元格实计数的取样范围,就可推论说,两样本独立的假设不成立,或说两样本之间存在显著关联。四格表精确概率检验具体方法及计算见下面举例。

在边缘次数不变的情况下,上面的四格表还有下述两种排列:

因为精确概率检验法要求计算在边缘次数不变的情况下,实计数最小的那一格的数字依次变化至零时,所有排列的概率和,即p=p0+p1+p2……上表实计数最小的格内数字为2,依次为1,为0,有两种变化,因此精确概率p=p0+p1+p2,依公式10-11分别计算各种排列的概率为:

p=p0+p1+p2=0.2087,这是单侧概率,若求双侧概率须乘以2,p=0.2087×2=0.4174。双侧概率p值远大于0.05或0.01 故差异不显著,或说二因素无关联。

此题亦可用χ2连续性校正公式计算:

查df=1的χ2表,用内插法计算χ2=0.665时的概率为0.439。这个概率值与用精确概率计算的双侧概率值0.4174很接近,可见χ2连续性校正公式的效能与精确概率方法的效能非常接近。

这是四格内首次没有0次时精确概率的计算,若四格表的数据首次就出现0,则只需计算一个p0就可以了,如下表:

双侧概率则为p=0.015×2=0.030,说明有显著差异,或两因素不独立而有关联。此时亦可用χ2连续性校正公式计算:

查df=1的χ2表,内插计算当χ2=4.48时概率为0.036,此值与精确概率计算的双侧概率0.030亦非常接近。

上面的举例说明精确概率检验法与应用χ2连续性校正公式的χ2检验法很近似,除非在临界值α=0.05或0.01,需要精确值时,一般情况下,应用χ2连续性校正公式的χ2检验法亦可得到满意的结果。故当理论次数小于5时,究竟应用哪种检验法,使用者可自己选择。

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