卡方检验数值分布表
卡方检验
卡方检验(Chi-square test)Li Junrongstat9@7.1 四格表资料的χ2检验χ2检验(Chi-square test)是现代统计学的创始人之一，K. Pearson（1857-1936）于1900年提出的一种具有广泛用途的统计方法，可用于两个或多个率（或者构成比）之间的比较，计数资料的关联度分析，拟合优度检验等。
一、卡方检验的基本思想卡方分布⏹属连续型分布⏹可加性是其基本性质⏹唯一参数，即自由度(1) 自由度为1的χ2分布若Z N ~(,),01则Z 2的分布称为自由度为1的χ2分布.(chi-square distribution),记为χ()12或χ21(). 图形:从纵轴某个点开始单调下降,先凸后凹.02468100.00.10.20.3 2220.05(1)0.05/22220.01(1)0.01/23.84(1.96)6.63(2.5758)Z Zχχ======(2) νZ Z Z ,...,,21互相独立,均服从N (,)01,则22221...νZ Z Z +++的分布称自由度为 ν的χ2分布,记为χν()2或)(2νχ,或简记为χ2.* 图形:单峰,正偏峰;自由度ν很大时,2()νχ近似地服从正态分布.有2()2(),22Z ννχνχννν-=服从均数为，方差为的正态分布.00.10.20.30.40.50369121518¿¨·½Öµ×Ý·ß×ÔÓɶȣ½1×ÔÓɶȣ½2×ÔÓɶȣ½3Óɶȣ½62/)12/(2222)2/(21)(χνχνχ--⎪⎪⎭⎫⎝⎛Γ=ef 3.847.8112.59P ＝0.05的临界值χ2分布（chi-square distribution ）性质:若χνχν2122(),()互相独立, 则χνχν2122()()+服从χ2分布, 自由度=+νν12 χνχν2122()()-服从χ2分布, 自由度=-νν12卡方检验的基本思想组别有效无效合计有效率(%)试验组99 5 10495.20(p 1)对照组7521 9678.13(p 2)合计1742620087.00(p c )表7-1两组降低颅内压有效率的比较实际频数A (actual frequency)理论频数T (theoretical frequency)nn n column row T C R =⨯=总例数合计列合计行)()(RC四格表(fourfold table)它反映了理论数与实际数的吻合情况，该统计量近似地服从自由度为ν的卡方分布。
09卡方检验
21）。 3.84 （ 0 05
21）。 6.63 （ 0 01
因为χ2=4.08*>3.84，p<0.05，按照统计决断 的一般规则，则应拒绝零假设，因此其结论为：今 年升学的男女生人数比例不符合该校长的经验。
例2 有人在某班进行了一项调查，问52名学生：“你 喜欢思想品德课吗？”回答有“喜欢”、“无所谓” 和“不喜欢”三种，调查结果如下，问3种意见的人 数是否不同？
根据df=K-1=2查附表6，得
2 （2）。 0 05
5.99
22）。 9.21 （ 0 01
再将实际计算得的χ2值与临界值比较。因为
χ2=9.96**>9.21，p<0.01，因此应拒绝零假设，其 结论为：该班学生对思想品德课的3种意见之间有极
其显著的差异。
例3 大量的研究表明，人群中超常儿童的比率为3%。最 近有人对某班54名学生做了一项智力测查，结果发现有 两名学生的智力属于超常，问该班超常儿童的比率与普 通人群中超常儿童的比率是否相同？
例题：
第二步：计算χ2值 因为根据零假设，则男女生的理论频数为：
2 f 118 41） 106 （ e1 3 1 f 118 41） 53 （ e2 3
（ 106 2 （41 53 2 118 ） ） 2 4.08 106 53
第三步：统计决断 根据df=2-1=1查χ2值表（附表6）,得
三．χ2检验的计算
表9-1 单向表χ2检验计算表
fo
分组Ⅰ
分组Ⅱ 分组Ⅲ 总和
fe
fo fe
fo fe
2
fo fe
fe
2
χ2
6卡方检验2002
H0：1
，任两对比组的总体有效率相等
2
H1： 1
，任两对比组的总体有效率不等
2
0.05
36
检验水准调整：
' =
k(k 1) / 2+1
三种疗法治疗周围性面神经麻痹的实例中，检验
水准调整为：
' 0.05 0.05 / 4 0.0125
3(3 1) / 2 1
26
144
4.59
合计
282
44
326
P值
<0.0125 <0.00227 >0.0125
38
第六节 有序分组资料的线性趋势检验
年龄与冠状动脉硬化的关系
年龄(岁） （X）
20～ 30～ 40～
≥50 合计
冠状动脉硬化等级（Y）
— + ++ +++
70 22 4
2
27 24 9
3
16 23 13 7
绝H0，接受H1，可以认为两组降低颅内压总体有效率
不等，即可认为异梨醇口服液降低颅内压的有效率 高于氢氯噻嗪+地塞米松的有效率。
21
四格表资料连续性校正公式
(| ad bc | n)2 n
2 c
(a
b)(c
d )(a
2 c)(b
d)
1
22
对于四格表资料，通常规定：
（1）当n≥40且所有的T≥5时，用检验的基本公 式；当P≈α时，改用四格表资料的Fisher确切概率 法。
11
假设检验: H0：π1=π2 H1：π1≠π2 α=0.05
简单四格表卡方检验公式
简单四格表卡方检验公式
简单四格表卡方检验公式是用于检验两个分类变量之间是否独立的一种统计方法。
具体公式如下：
$X^2 = \frac{(O_{11} - E_{11})^2}{E_{11}} + \frac{(O_{12} -
E_{12})^2}{E_{12}} + \frac{(O_{21} - E_{21})^2}{E_{21}} + \frac{(O_{22} - E_{22})^2}{E_{22}}$
其中，$O_{ij}$ 表示观察值，$E_{ij}$ 表示期望值。
具体操作方法如下：
1. 计算期望频数：根据四格表中的理论概率计算期望频数。
2. 计算实际频数：根据实际观察数据计算实际频数。
3. 计算卡方值：将期望频数和实际频数的差值平方后除以期望频数，再将四个格子的卡方值相加得到总卡方值。
4. 计算自由度：简单四格表卡方检验的自由度为1。
5. 查表求临界值：根据自由度和给定的显著性水平（通常为或），查阅卡方分布表得到临界值。
6. 判断是否拒绝零假设：如果总卡方值大于临界值，则拒绝零假设，认为两个分类变量之间不独立；否则，无法拒绝零假设，认为两个分类变量之间可能独立。
第5课卡方检验
2）用CHITEST、CHIDIST求p值、CHIINV求χ2值 i）CHITEST 用途：已知观察值和期望值，求卡方分布的概率。 语法：CHITEST(actual_range，expected_range) 参数：Actual_range是观察值的数据区域， Expected_range是期望值的数据区域 =CHITEST(B2:B3,C2:C3)=0.211299682>0.05，接受 H0 ii）CHIINV 用途：已知卡方分布的概率和自由度，求卡方值。 语法：CHIINV(probability，degrees_freedom) =CHIINV(A5,1)=1.5625， =CHIINV(0.05,1)=3.84（df=1，p=.05的临界值） 1.5625<3.84，故接受H0 iii）CHIDIST 用途：已知卡方值和自由度，求卡方分布的概率。 语法：CHIDIST(x，degrees_freedom) = CHIDIST(C5,1)=0.211299682 (殊途同归)
学习统计学的有效方法是重复别 人的研究 (replicate) ，并且经常复 2 习，否则会忘记。 t 检验和 χ 检验 是最简单的检验，同一个实验也 可复杂化： 2个班学生，若不仅考 虑成绩, 还考虑性别(男、女)；若 不是笼统说英语成绩，而是比较 专项的听、说、读、写；若比较3 个班，要用方差分析 (Analysis of Variance, ANOVA)等统计方法。
第五课：卡方检验
5 卡方检验（chi-square test，χ2 test） 等距变量(interval variable)：60-70分为10等份， 称名变量(nominal variable)：男、女；赞成、反对； 李克特量表：非常同意、同意、不确定、不同意、非 常不同意。例如：用问卷 (questionnaire) 调查 64 人对 待文理分科的态度，37人赞成，27人反对。简单多数： 37>27；百分比：58%>42%；χ2检验：无显著差异。 卡方检验用于比较称名变量的频数，具体来讲， 是比较观察频数 (observed frequency) 或者实际频数 (actual frequency)与期望频数(expected frequency)或 者理论频数 (theoretical frequency) 之间是否有显著差 异。期望频数是根据某种理论模式，或是根据对某种 特征的分布所作的假设而期望得到或应该得到的频数。
x2检验或卡方检验和校正卡方检验的计算
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。
5-卡方检验
但接下来的问题是，如果两变量之间存在相关性，它们之
间的关联程度有多大？针对不同的变量类型，在 SPSS 中 可以计算各种各样的相关指标，而且Crosstabs过程也对此 提供了完整的支持，此处只涉及两分类变量间关联程度的 指标，更系统的相关程度指标见相关与回归一章。
两分类变量间关联程度的度量
♣ 相对危险度RR：是一个概率的比值，指暴露组人群反应
合计
90
16
106
四格表卡方检验
四格表卡方检验
注意：由于上表给出的不是原始数据，而是频数表数据，应
该进行预处理。
四格表卡方检验
四格表卡方检验
四格表卡方检验
四格表卡方检验
四格表卡方检验
四格表卡方检验
♣ 几种卡方检验的比较：
♠ 连续性校正2检验：
仅适用于四格表资料，在 n>40 ，所有期望频数均大于 1 ，只
检验
2
王怡 温州医学院环境与公共卫生学院 Email:25257291@
目的与要求
♣ 掌握利用SPSS进行完全随机设计四格表资料卡方检验、 配对设计四格表资料卡方检验、行列表资料卡方检验的 操作方法，以及结果的阅读解释等。
♣
熟悉确切概率法。
知识点回顾
2检验的基本思想
假设H0成立，即两个总体的有效率相同
知识点回顾
2检验的基本步骤
（1）建立假设，确定检验水准
H0：π1= π2 ,即两总体阳性率相等； H1：π1≠π2 ，即两总体阳性率不等； α=0.05 （2）计算检验统计量2值和自由度
2 ( A T ) 2 T
ν=(R-1)(C-1)
（3）确定P值，作出结论
根据自由度ν查2界值表，确定P。
医学统计方法之卡方检验
医学统计方法之卡方检验卡方检验（Chi-square test）是一种常用的医学统计方法，用于比较观察频数与期望频数的差异，以判断两个或多个类别变量之间是否存在相关性或差异。
卡方检验适用于分类数据的分析，常用于研究疾病与相关因素的关系、药物与不良反应的关系等。
卡方检验的基本原理是通过计算观察频数与期望频数之间的差异，并比较差异的程度来判断两个或多个分类变量之间的关联性。
卡方值越大，观察频数与期望频数之间的差异越大，相关性越显著。
卡方检验的零假设（Null hypothesis）是假设变量之间没有关联性，即观察频数与期望频数之间的差异是由随机误差引起的。
卡方检验的计算步骤如下：1.建立零假设与备择假设。
例如，我们想要研究其中一种药物与不良反应的关系，零假设可以是“该药物与不良反应之间没有关联性”，备择假设可以是“该药物与不良反应之间存在关联性”。
2.构建两个变量的列联表，计算观察频数。
列联表是将两个或多个分类变量交叉组合生成的一个二维表格。
例如，我们可以将药物使用与不良反应按行和列分别组合，得到一个2×2的列联表。
3.计算期望频数。
期望频数是在零假设成立的情况下，根据总体总数和变量之间的独立性计算的理论频数。
期望频数可以通过计算每个组合的行合计、列合计以及总体合计来得到。
4.计算卡方值。
卡方值是观察频数与期望频数之间的差异的平方和除以期望频数的总和，即卡方值=Σ((O-E)²/E)，其中O为观察频数，E为期望频数。
5.比较卡方值与临界值。
通过查找卡方分布表，根据给定的显著性水平（一般为0.05或0.01），确定临界值。
如果卡方值大于临界值，则拒绝零假设，认为两个变量之间存在关联性。
如果卡方值小于等于临界值，则无法拒绝零假设，认为两个变量之间不存在关联性。
6.进行推论。
如果拒绝零假设，可以推断两个变量之间存在关联性。
反之，如果无法拒绝零假设，不能推断两个变量之间存在关联性。
需要注意的是，卡方检验对样本容量有一定要求，通常要求每个格子的期望频数不低于5、如果期望频数低于5，需要采取合适的修正方法或使用其他适用于小样本的检验方法。
卡方检验
SPSS操作
四格表卡方检验
例1 某种药物加化疗与单用某种药物治疗的两种处理
方法，观察对某种癌症的疗效，结果见下表。（数据
见cancer.sav）
两种治疗方法的疗效比较
疗效 处理 药物加化疗 单用药物 有效 42 48 无效 13 3 合计 55 51
合计
90
16
106
四格表卡方检验
首先建立数据文件，如下。
合计
1281 387 1668
④ 计算检验统计量 2 值
386 346.4
2
2
346.4
895 934.6
934.6
2
65 104.6
104.6
2
32 4.527 1.678 14.992 5.553 26.750
如果个别单元格的T小于5，但大于1，处理方法有以下四种：
1、单元格合并法 2、增加样本数 3、去除样本法 4、使用校正公式
注：当n<40,T<1时，用四格表确切概率法。
完全随机设计两样本率比较的四格表
处理 1 2 合计 阳性 A11(T11) A21(T21) m1 属性 阴性 A12(T12) A22(T22) m2 合计 n1（固定值） n2（固定值） n
儿童组 成人组 合计
50 105 155
48 10 58
18 7 25
72 23 95
188 145 333
R×C表卡方检验
对频数加权
R×C表卡方检验
R×C表卡方检验
R×C表卡方检验
结果
四格表
行×列卡方
合并后可能成为 四格表资料
T＜5格 ＞20％
卡方检验及校正卡方检验的计算
2X 检验或卡方检验和校正卡方检验的计算私立广厦学校 郭捷思在教育学量的研究中，各种各样的统计方法已经被广泛的应用，特别是由于统计软件（如：SPSS ）的不断成熟，给教育研究者提供了多种量的研究方法。
但是，这并不是无论什么量的研究都要通过统计软件来实现，也不是所有量的研究一定要运用统计软件才能快捷，简便的实现。
本文将教给大家几种简便的方法来实现卡方检验。
2X 检验（chi-square test ）或称卡方检验方法可以根据样本数据，推断总体分布与期望分布或某一理论分布是否存在显著差异，是一种吻合性检验，通常适于对有多项分类值的总体分布的分析。
它的零假设是样本来自的总体分布与期望分布或某一理论分布无显著差异。
根据卡方检验基本思想的理论依据，对变量总体分布的检验就可以从对各个观察频数的分析入手。
为检验实际分布与理论分布（期望分布）之间是否存在显著差异，可采用卡方检验统计量。
典型的卡方统计量是pearson 卡方，其基本公式为：∑=-=ki o i e i o i f f f X 12)( 式中k 为子集个数，o f 为观察频数，e f 为期望频数，2X 服从k —1个自由度的卡方分布。
如果2X 值较大，则说明观测频数分布与期望频数分布差距较大；反之，如果2X 值较小，则说明观测频数分布与期望频数分布较接近。
我们将通过代入数据运算这条公式，计算出2X统计量的观测值，并依据卡方分布表计算观测值对应的概率p值。
下面，将通过几个实际例子来探究如何进行卡方检验。
一、四格表资料的卡方检验例1：某学校分别运用传统教学和多媒体教学在两个平行班的数学课上进行试验，目的为了检测两种教学方法对学生的成绩影响是否有差异。
本实验把学生的成绩划分为优秀人数（80分以上）和非优秀人数。
表1：两种教学方法学生成绩优秀率的比较表内这四个数据（斜体）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；两种教学的优秀率分别为40%和68.6%，两者的差别可能是抽样误差所致，亦可能是两种教学效果确有所不同。