最新整理卡方检验的条件知识讲解

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第八章卡方检验

第八章 2 χ 检验 一、教学大纲要求 (一) 掌握内容 1. 2χ检验的用途。 2. 四格表的2 χ检验。 (1) 四格表2χ检验公式的应用条件; (2) 不满足应用条件时的解决办法; (3) 配对四格表的2 χ检验。 3. 行?列表的2 χ检验。 (二) 熟悉内容 频数分布拟合优度的2 χ检验。 (三) 了解内容 1.2 χ分布的图形。 2.四格表的确切概率法。 二、教学内容精要 (一) 2 χ检验的用途 2χ检验(Chi-square test )用途较广,主要用途如下: 1.推断两个率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 (二) 2 χ检验的基本思想 1.2 χ检验的基本思想是以2 χ值的大小来反映理论频数与实际频数的吻合程度。在零假设0H (比如0H :21ππ=)成立的条件下,实际频数与理论频数相差不应该很大,即2 χ值不应该很大,若实际计算出的2 χ值较大,超过了设定的检验水准所对应的界值,则有理由怀疑0H 的真实性,从而拒绝0H ,接受H 1(比如1H :21ππ≠)。 2. 基本公式:()∑ -= T T A 2 2 χ,A 为实际频数(Actual Frequency ),T 为理论频数 (Theoretical Frequency )。四格表2 χ检验的专用公式正是由此公式推导出来的,用专用公式与用基本公式计算出的2 χ值是一致的。 (三)率的抽样误差与可信区间 1.率的抽样误差与标准误 样本率与总体率之间存在抽样误差,其度量方法: n p ) 1(ππσ-= ,π为总体率,或 (8-1) n p p S p ) 1(-= , p 为样本率; (8-2) 2.总体率的可信区间 当n 足够大,且p 和1-p 均不太小,p 的抽样分布逼近正态分布。

高中数学统计案例--独立性检验 同步练习

统计案例--独立性检验 同步练习 1、下列关于卡方2χ的说法正确的是( ) A.2χ在任何相互独立问题中都可用与检验是否相关 B. 2χ的值越大,两个事件的相关性越大 C.2χ是用来判断两个相互独立事件相关与否的一个统计量,它可以用来判断两个事件是否相关这类问题 D. ) )()()(() (2d b c a d c b a bc ad n ++++-= χ. 2、在吸烟与患肺病这两个分类变量的计算中,下列说法中正确的是( ) A. 若统计量635.62>χ,我们有99%的把握说吸烟与患肺病有关,则某人吸烟,那么他有99%的可能患有肺病 B. 若从统计中求出,有99%的把握说吸烟与患肺病有关,则在100个吸烟者中必有99人患有肺病 C. 若从统计量中求出有95%把握说吸烟与患肺病有关,是指有5%的可能性使得推断错误 D. 以上说法均错误 3 A. 种子经过处理跟是否生病有关 B. 种子经过处理跟是否生病无关 C. 种子是否经过处理决定是否生病 D. 以上都是错误的 4、若由一个22?列联表中的数据计算得013.42=χ,那么有 的把握认为两个变量有关系. 5、独立性检验所采用的思路是:要研究A 、B 两类型因子彼此相关,首先假设这两类因子彼此 ,在此假设下构造2χ统计量.如果2χ的观测值较大,那么在一定程度上说明假设 . 6、某大学在研究性别与职称(分正教授、副教授)之间是否有关系,你认为应该搜集那些数据? . 7、打鼾不仅影响别人休息,而且可能与患某种疾病有关,下表是一次调查所得数据,试问:每一晚都打与患心脏病有关吗?有多大把握认为你的结论成立?

8、为了研究某种新药的副作用(如恶心等),给50位患者服用此新药,另外50名患者服用 9、某大型企业人力资源部为了研究企业员工工作积极性和对待企业改革的关系,随机抽取了189名员工进行调查,其中支持企业改革的调查者中,工作积极的54人,工作一般的32人,而不太赞成企业改革的调查者中,工作积极的40人,工作一般的63人. (1)根据以上数据建立一个2 2 的列联表; (2)对于人力资源部的研究项目,根据以上数据可以认为企业的全体员工对待企业改革的 态度与其工作积极性是否有关系?

第7章卡方检验

卡方检验(Chi-square test) stat9@https://www.360docs.net/doc/6f14683266.html,

检验(Chi-square test)是现代统计学的创始人 K. Pearson 提出的一种具有广泛用途的统计方法。 该检验可用于两个及多个率(或者构成比)之间的比较,分类资料的关联度分析,拟合优度检验等。 2

一、卡方检验的基本思想 首先介绍一个抽样分布: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χ2 1(). 图形: 0246810 0.0 0.1 0.2 0.3 2 2 2 0.05(1)0.05/2 2 2 2 0.01(1) 0.01/2 3.84(1.96)6.63(2.5758)Z Z χχ ======

(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: ● 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

0.0 0.10.20.3 0.40.50 3 6 912 1518 ?¨·??μ ×Y ·?×?óé?è£?1 ×?óé?è£?2×?óé?è£?3×?óé?è£?6 2 /) 12/(2 2 22 )2/(21 )(χνχνχ--??? ? ??Γ= e f 3.84 7.81 12.59 P =0.05的临界值 χ2分布(Chi-square distribution )

SPSS非参数检验之一卡方检验资料讲解

S P S S非参数检验之一 卡方检验

SPSS 中非参数检验之一:总体分布的卡方(Chi-square )检验 在得到一批样本数据后,人们往往希望从中得到样本所来自的总体的分布形态是否和某种特定分布相拟合。这可以通过绘制样本数据直方图的方法来进行粗略的判断。如果需要进行比较准确的判断,则需要使用非参数检验的方法。其中总体分布的卡方检验(也记为χ2检验)就是一种比较好的方法。 一、定义 总体分布的卡方检验适用于配合度检验,是根据样本数据的实际频数推断总体分布与期望分布或理论分布是否有显著差异。它的零假设H0:样本来自的总体分布形态和期望分布或某一理论分布没有显著差异。 总体分布的卡方检验的原理是:如果从一个随机变量尤中随机抽取若干个观察样本,这些观察样本落在X 的k 个互不相交的子集中的观察频数服从一个多项分布,这个多项分布当k 趋于无穷时,就近似服从X 的总体分布。 因此,假设样本来自的总体服从某个期望分布或理论分布集的实际观察频数同时获得样本数据各子集的实际观察频数,并依据下面的公式计算统计量Q () 2 1 k i i i i O E Q E =-=∑ 其中,Oi 表示观察频数;Ei 表示期望频数或理论频数。可见Q 值越大,表示观察频数和理论频数越不接近;Q 值越小,说明观察频数和理论频数越接近。SPSS 将自动计算Q 统计量,由于Q 统计量服从K-1个自由度的X 平方分布,因此SPSS 将根据X 平方分布表给出Q 统计量所对应的相伴概率值。 如果相伴概率小于或等于用户的显著性水平,则应拒绝零假设H0,认为样本来自的总体分布形态与期望分布或理论分布存在显著差异;如果相伴概率值

卡方独立性检验

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。显然f o与f e相差越大,卡方值就越大;f o与f e相差越小,卡方值就越小;因此它能够用来表示f o与f e相差的程度。根据这个公式,可认为卡方检验的一般问题是要检验名义型变量的实际观测次数和理论次数分布之间是否存在显著差异。它主要应用于两种情况: 卡方检验能检验单个多项分类名义型变量各分类间的实际观测次数与理论次数之间是否一致的问题,这里的观测次数是根据样本数据得多的实计数,理论次数则是根据理论或经验得到的期望次数。这一类检验称为拟合性检验。

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: ∑=-=k i 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。这里可通过卡方检验来区别其差异有无统计学意义, 检验步骤: 组别 优秀人数 非优秀人数 合计 优秀率(%) 传统教学班 20 30 50 40 多媒体教学班 35 16 51 68.6 合计 55 46 101 52.5

卡方检验习题说课讲解

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

无差检验、独立性检验 SPSS

作业6: 1.无差检验 随机从某市抽取90名教师,其中高级职称有30名,中级职称有42名,初级职称有18名。若假设规定高、中、初级职称比为2:6:2,试问这一调查结果是否与规定相一致? 注:上表中“1”表示高级职称、“2”表示中级职称、“3”表示初级职称。 (2)研究假设 零假设:这一调查结果与规定一致。 备择假设:这一调查结果与规定不一致。 (3)操作说明 1.输入数据。保存为“数据1”。 2.对观测量进行加权。单击“数据”菜单下的“加权个案”,在弹出的“加权个案” 对话框中,选择“加权个案”单选项,并选择“人数”变量,单击“添加”按钮使 之添加到“频率变量”框中,定义该变量为权数,然后单击“确定”按钮,返回数 据编辑框。 3.卡方检验。单击“分析”菜单下的“非参数检验”,选项中得“卡方检验”命令。 在弹出的“卡方检验”对话框中,因为要对高级职称、中级职称、初级职称的人数 进行分析,所以在对话框左侧的列表中选择“职称”变量,单击“添加”按钮使之 添加到“检测变量列表”框中。在“期望值”框中得“数值”处输入理论上高级职 称、中级职称、初级职称的比例2:6:2,然后单击“确定”按钮,SPSS开始进行卡 方检验。 (4)生成图表及结果解释 从第一个表格中可以看出高、中、初级职称的实际观测值、理论值和两者之间的差异个数;从第二个表格中可以看出自由度df=2,X2=10.667>9.210= X20.01 (2), P<0.01,所以拒绝零假设,支持备择假设,即这一调查结果与规定不一致。

2.独立性检验 在研究初中厌学学生意志力时,某研究得到下表样本资料,试问厌学学生的意志力水平是否与年级有关? (1)原始数据 (2)研究假设 零假设:厌学学生的意志力水平与年级无关。 备择假设:厌学学生的意志力水平与年级有关。 (3)操作说明 1. 输入数据。保存为“数据2”。 2.对观测量进行加权。单击“数据”菜单下的“加权个案”,在弹出的“加权个案”对 话框中,选择“加权个案”单选项,并选择“人数”变量,单击“添加”按钮使之添加到“频率变量”框中,定义该变量为权数,然后单击“确定”按钮,返回数据编辑框。 3.独立性检验。单击“分析”菜单下的“描述统计”中得“交叉表”选项,在弹出的“交叉表”对话框中,将左边列表中得“年级”添加到“行”变量框中,将左边列表框中得“意志力水平”添加到“列”变量中。点击“统计量”按钮,在弹出的对话框中,选择“卡方检验”单选项。点击“继续”按钮,返回到“交叉表”对话框中,点击“确定”。SPSS开始进行独立性检验。 (4)生成图表及结果解释。

卡方检验模型验证方法

卡方检验模型验证方法模型参数的验证方法主要使用卡方拟合度检验( Chi-square Goodness-of-fit Test )结合最大似然 估计( Maximum Likelihood Estimation ),并且使用QQ图(Quantile-Quantile Plot)证明验证结果。 具体的说,就是先假定采集的样本数据符合某一分布,通过最大似然估计方法估计出该分布的参数,然后代入并用卡方检验计算相对于该分布的偏差。实践中我们对于一组样本数据,计算所有常见分布的偏差值,选取偏差最小的分布做为该样本的拟合结果。另外,从QQ图直观上看,该分布做为拟合结果描绘出的曲线 必须近似为接近参考线的直线(见3.3),否则我们就将数据拆分为多个部分进行分段的拟合(如对终端请求包大小的拟合)。 1.1 卡方拟合度检验卡方检验是一种大样本假设检验法,用于检验随机事件中提出的样本数据是否符合某一给定分布。 它需要较 大量的样本数据及已知的待检验概率分布函数。 1.1.1 卡方检验原理对于一个服从二项分布的随机变量Y服从Binomial( n, p) ,均值为,方差 。 由中心极限定理,符合标准正态分布N (0, 1),所以服从自由度为1的卡方分布。 设服从Binomial( n, p1 ), , , 则 有 所以 同理对于k个随机变量,均值分别为 , 在数据拟合时,先对数据分组,每组数据的实际个数即为随机变量

,,,则数据拟合即为判断 是否符合分布, 该卡方分布的自由度为k-1-nep(k为随机变量个数,nep为估计参数的个数)。 1.1.2 卡方检验步骤:假定样本服从某一给定分布。根据样本数据用最大似然法估计分布的密度函数参数。设定置信度,对n个样本数据排序。 把排序后的数据分成k组,确定每组的上下限,(上下限确定方法不同对验证能力有影响, 每组数据不少于5个),为了方便起见,本项目中采用平均划分分组间隔,即使为常数, 对于所有的成立。 计算每组数据实际个数,第i组实际个数为。 计算每组数据期望个数,第i组期望个数为: 连续:,其中F(x)为待验证的概率分布函数, 离散:。 计算。 理论上说如果,则数据符合分布函数为F(x)的分布, 其中,nep为估计的参数的个数。但是由于实际采集的数据并非完全地符合某一分布, 总存在一定的偏差,计算出的值并不满足这个条件, 所以我们使用的拟合标准为采用卡方估计值最小的分布作为验证结果。

卡方检验法

记数数据统计法—卡方检验法 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。显然f o与f e相差越大,卡方值就越大;f o与f e相差越小,卡方值就越小;因此它能够用来表示f o与f e相差的程度。根据这个公式,可认为卡方检验的一般问题是要检验名义型变量的实际观测次数和理论次数分布之间是否存在显著差异。它主要应用于两种情况: 卡方检验能检验单个多项分类名义型变量各分类间的实际观测次数与理论次数之间是否一致的问题,这里的观测次数是根据样本数据得多的实计数,理论次数则是根据理论或经验得到的期望次数。这一类检验称为拟合性检验。

《独立性检验》

《独立性检验的基本思想及其初步应用》教学设计 东北师范大学附属实验学校李宇 一、教学内容与内容解析 1.内容: 独立性检验的基本思想及实施步骤 2.内容解析: 本节课是人教A版(选修)2—3第三章第二单元第二课时的内容.在本课之前,学生已经学习过事件的相互独立性、正态分布及回归分析的基本思想及初步应用。本节课利用独立性检验进一步分析两个分类变量之间是否有关系,是高中数学知识中体现统计思想的重要课节。 在本节课的教学中,要把重点放在独立性检验的统计学原理上,理解独立性检验的基本思想,明确独立性检验的基本步骤。在独立性检验中,通过典型案例的研究,介绍了独立性检验的基本思想、方法和初步应用。独立性检验的基本思想和反证法类似,它们都是假设结论不成立,反证法是在假设结论不成立基础上推出矛盾从而证得结论成立,而独立性检验是在假设结论不成立基础上推出有利于结论成立的小概率事件发生,于是认为结论在很大程度上是成立的。因为小概率事件在一次试验中通常是不会发生的,所以有利于结论成立的小概率事件的发生为否定假设提供了有力的证据。 学习独立性检验的目的是“通过典型案例介绍独立性检验的基本思想、方法及其初步应用,使学生认识统计方法在决策中的作用”。这是因为,随着现代信息技术飞速发展,信息传播速度快,人们每天都会接触到影响我们生活的统计方面信息,所以具备一些统计知识已经成为现代人应具备的一种数学素养。 教学重点:理解独立性检验的基本思想及实施步骤. 二、教学目标与目标解析 1.目标: ①知识与技能目标 通过生活中新闻案例的探究,理解独立性检验的基本思想,明确独立性检验的基本步

骤,会对两个分类变量进行独立性检验,并能利用独立性检验的基本思想来解决实际问题。 ②过程与方法目标 通过探究“玩电脑游戏与注意力集中是否有关系”引出独立性检验的问题,借助样本数据的列联表分析独立性检验的实施步骤。利用上节课所学已经由数据直观判断出玩电脑游戏与注意力集中可能有关系。这一直觉来自于观测数据,即样本。问题是这种来自于样本的印象能够在多大程度上代表总体。这节课就是为了解决这个问题,在学生亲身体验感受的基础上,提高学生的数据分析能力。 ③情感态度价值观目标 通过本节课的学习,加强数学与现实生活的联系。以科学的态度评价两个分类变量有关系的可能性。培养学生运用所学知识,解决实际问题的能力。教学中适当地利用学生合作与交流,使学生在学习的同时,体会与他人合作的重要性。 2.目标解析: 独立性检验是考察两个分类变量是否有关系,并且能较精确地给出这种判断的可靠程度的一种重要的统计方法.利用独立性检验,能够帮助我们对日常生活中的实际问题作出合理的推断和预测.因此,在学习中通过对统计案例的分析,理解和掌握独立性检验的方法,体会独立性检验的基本思想在解决实际问题的应用,以提高我们处理生活和工作中的某些问题的能力. 新课标指出:学生的数学学习内容应当是现实的、有趣的和富有挑战性的。从心理学的角度看,青少年有一种好奇的心态、探究的心理。因此,紧紧地抓住学生的这一特征,利用学生身边的问题“玩电脑游戏与注意力集中是否有关系”,设计教学情境,使学生在观察、讨论等活动中,逐步提高数据分析能力。 三、教学问题诊断分析 1.本节课的内容独立性检验对学生来说是全新的内容,为什么有这么一个方法?为什么要学习这个方法?通过课前的新闻引入可以让学生体会到本节课知识的应用性。 2.独立性检验相当于建立一个判别“两个分类变量之间有关系”这一结论是否成立的规则,并且给出该规则把“两个分类变量之间没有有关系”错判成“两个分类变量之间有关系”的概率。所以首先要教会学生的是了解并初步理解这个规则,而后才是会用这个

知识讲解 独立性检验的基本思想及其初步应用(文、理)

独立性检验的基本思想及其初步应用 编稿:赵雷审稿:李霞 【学习目标】 1. 了解独立性检验(只要求2×2列联表)的基本思想、方法及初步应用 2. 通过典型案例的探究,了解实际推断原理和假设检验的基本思想、方法及初步应用. 【要点梳理】 要点一、分类变量 有一种变量,这种变量所取不同的“值”表示的是个体所属不同类别,称这种变量为分类变量。 要点诠释: (1)对分类变量的理解。 这里的“变量”和“值”都应作为广义的“变量”和“值”进行理解。例如:“性别变量”有“男”和“女”两种类别,这里的变量指的是性别,同样这里的“值”指的是“男”和“女”。因此,这里所说的“变量”和“值”取的不一定是具体的数值。 (2)分类变量可以有多种类别。例如:吸烟变量有“吸烟”与“不吸烟”两种类别,而国籍变量则有多种类别。 要点二、2×2列联表 1. 列联表 用表格列出的分类变量的频数表,叫做列联表。 2. 2×2列联表 对于两个事件A ,B ,列出两个事件在两种状态下的数据,如下表所示: 这样的表格称为2×2列联表。 要点三:卡方统计量公式 为了研究分类变量X 与Y 的关系,经调查得到一张2×2列联表,如下表所示 统计中有一个有用的(读做“卡方”)统计量,它的表达式是: 22 ()()()()() n ad bc K a b c d a c b d -=++++(n a b c d =+++为样本容量)。 要点四、独立性检验

1. 独立性检验 通过2×2列联表,再通过卡方统计量公式计算2K 的值,利用随机变量2K 来确定在多大程度上可以认为“两个分类变量有关系”的方法称为两个分类变量的独立性检验。 2. 变量独立性的判断 通过对2K 统计量分布的研究,已经得到两个临界值:3.841和6.635。当数据量较大时,在统计中,用以下结果对变量的独立性进行判断: ①如果2K ≤3.841时,认为事件A 与B 是无关的。 ②如果2K >3.841时,有95%的把握说事件A 与事件B 有关; ③如果2 K >6.635时,有99%的把握说事件A 与事件B 有关; 要点诠释: (1)独立性检验一般是指通过计算2K 统计量的大小对两个事件是否有关进行判断; (2)独立性检验的基本思想类似于反证法。即在H 0:事件A 与B 无关的统计假设下,利用2K 统计量的大小来决定在多大程度上拒绝原来的统计假设H 0,即拒绝“事件A 与B 无关”,从而认为事件A 与B 有关。独立性检验为假设检验的特例。 (3)利用独立性检验可以考察两个分类变量是否有关,并且能较精确地给出这种判断的把握程度。 3.独立性检验的基本步骤及简单应用 独立性检验的步骤: 要推断“A 与B 是否有关”,可按下面步骤进行: (1)提出统计假设H 0:事件A 与B 无关(相互独立); (2)抽取样本(样本容量不要太小,每个数据都要大于5); (3)列出2×2列联表; (4)根据2×2列联表,利用公式:22 ()()()()() n ad bc K a c b d a b c d -=++++,计算出2 K 的值; (5)统计推断:当2 K >3.841时,有95%的把握说事件A 与B 有关; 当2 K >6.635时,有99%的把握说事件A 与B 有关; 当2K >10.828时,有99.9%的把握说事件A 与B 有关; 当2K ≤3.841时,认为事件A 与B 是无关的. 要点诠释: ① 使用2 K 统计量作2×2列联表的独立性检验时,要求表中的4个数据都要大于5.

关于高中数学教材中卡方检验公式的解释

关于高中数学教材中卡方检验公式的解释统计案例教学中如何让思路来得自然一些 王文彬 (江西省抚州市第一中学 344000) 2统计案例的教学内容主要有三项:线性回归、线性相关与独立性检验(检验).笔者在,教学中发现(所使用的教材是北师大版《高中数学选修教材2-3》),回归方程、相关系数公 2式与检验公式得出的思路在某些地方显得不自然,有突兀之感(人教版教材的这些内容与, 北师大版相近).如何让这些知识来得更自然一些,值得我们作进一步的探讨. 1.线性回归方程 为了说明问题,不妨将教材(指北师大版教材,下同)有关内容摘录如下: 设有个样本点,并设其线性回归方程为.这个(,),(,),(,)xyxyxy?nnyabx,,1122nn 点与回归直线的“距离”平方和为 n2 ? Qabyabx(,)(),,,,ii,1i 引入以下记号 nnn22,,,不难知道, lxx,,()lxxyy,,,()()lyy,,(),,,xxixyiiyyi,,1,1i1iinnnn ,,从而 ()0xxxnx,,,,()0yyyny,,,,,,,,iiii,,11,,11iiii n2,, ? Qabyyyabxbxx(,)()()(),,,,,,,,,,ii,,,1i22llxyxy2,, ? ()(),,,,,,,,?lnyabxlbyyxx,,llxxxx lxy显然当且时,取最小值. 0b,,Qab(,)yabx,,,()0lxx

由此可得出的计算公式,由此可求出线性回归方程. ab, 在这里,教材通过求的最小值而得出的值,总体思路是比较自然的,但为 Qab(,)ab, 什么要将?改写成?,其中的原因却不易说清.为此我们可作如下改进: 22对于含有两个变量的函数,应通过配方将其化成形如“(常 数)”Qab(,)( )( )C,,的式子,这样,只要令两个括号都为零即可求出的最小值以及的值. Qab(,)ab, n2222事实上, Qabyabxaybxyabx(,)(+222),,,,,,iiiiii,1i nnnnn2222 ,,,,, ynabxaybxyabx+222,,,,,iiiiii,,,,,11111iiiiinnnn222(常数) ,,,,,,naabxaybxbxyC222,,,,1iiiii,,,,1111iiiinn222,,,,,, nanabxnaybxbxyC222,,1iii,,11ii nn222 ,,,,,,naabxaybxbxyC(22)2,,1iii,,11ii 1 nn222,, naaybxbxbxyC2()2,,,,,,,,1iii,,,,11iinn22222,,naaybxybxnybxbxbxyC2()()()2,,,,,,,,,,,,1iii,,,,11ii nn22222,,(常数) naybxbxnxbxynxyC()()2(),,,,,,,,,,2iii,,,,11ii2n,, xynxy),,iin,,22222,i1,,(常数) ,,naybxxnxbC()(),,,,,,,,i3n,,22,,,i1xnx,,i,,,i1,, n22显然,如果有(可用数学归纳法证明),令两个中括号都为零即可得出xnx,,0,i,1i 的计算公式了. ab,

统计方法卡方检验

卡方统计量 卡方检验用途: 可以对两个率或构成比以及多个率或构成比间的差异做统计学检验 第一节. 四格表资料的χ2检验 例8.1 为了解铅中毒病人是否有尿棕色素增加现象,分别对病人组和对照组的尿液作尿棕色素定性检查,结果见表8.1,问铅中毒病人和对照人群的尿棕色素阳性率有无差别? 表8.1 两组人群尿棕色素阳性率比较 组别阳性数阴性数合计阳性率% 病人29(18.74) 7(17.26) 36 80.56 对照9(19.26)28(17.74) 37 24.32 合计38 35 73 52.05 卡方检验的基本思想 表1中29、7、9、28是构成四格表资料的四个基本格子的数字,其余行合计和列合计以及总的合计都可以根据该四个数字推算出来,故该类资料被称为四格表资料 四格表卡方检验的步骤 以例8.1为例 1.建立假设: H0:π1 = π2 H1:π1≠π2 α=0.05 四格表的四格子里的数字是实际数,在表1中四个数字旁边括号中的四个数字为理论数,其含义是当无效假设成立的时候,理论上两组人群各有多少阳性和阴性的人数。 若H0:π1=π2成立→p1=p2=p 即假设两组间阳性率无差别,阳性率都是等于合计的52.05%,那么 铅中毒病人36人,则理论上有 36 ╳52.05%=18.74人为阳性; 对照组37人,则理论上有 37 ╳52.05%=19.26人为阳性。 故每个实际数所对应的理论数算法是,该实际数对应的行和乘列和再除以总的N样本含量。 即TRC=nR nC / n 2.计算理论数 第1行1列: T11=36×38/73= 18.74 依次类推T12 = 17.26 T21 = 19.26 T22 = 17.74 四格表中理论数的两大特征: (1)理论频数表的构成相同,即不但各行构成比相同,而且各列构成比也相同; (2)各个基本格子实际数与理论数的差别(绝对值)相同。 一、卡方检验基本公式

高中数学第三章统计案例-3.1独立性检验卡方检验素材

2 χ 检验 (一) 掌握内容 1. 2χ检验的用途。 2. 四格表的2χ检验。 (1) 四格表2χ检验公式的应用条件; (2) 不满足应用条件时的解决办法; (3) 配对四格表的2χ检验。 3. 行?列表的2χ检验。 (二) 熟悉内容 频数分布拟合优度的2χ检验。 (三) 了解内容 1.2χ分布的图形。 2.四格表的确切概率法。 (一) 2χ检验的用途 2χ检验(Chi-square test )用途较广,主要用途如下: 1.推断两个率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 (二) 2χ检验的基本思想 1.2χ检验的基本思想是以2χ值的大小来反映理论频数与实际频数的吻合程度。在零假设0H (比如0H :21ππ=)成立的条件下,实际频数与理论频数相差不应该很大,即2χ值不应该很大,若实际计算出的2χ值较大,超过了设定的检验水准所对应的界值,则有理由怀疑0H 的真实性,从而拒绝0H ,接受H 1(比如1H :21ππ≠)。 2. 基本公式:()∑ -= T T A 2 2 χ,A 为实际频数(Actual Frequency ),T 为理论频数 (Theoretical Frequency )。四格表2χ检验的专用公式正是由此公式推导出来的,用专用公 式与用基本公式计算出的2χ值是一致的。 (三)率的抽样误差与可信区间 1.率的抽样误差与标准误 样本率与总体率之间存在抽样误差,其度量方法: n p ) 1(ππσ-= ,π为总体率,或 (8-1) n p p S p ) 1(-= , p 为样本率; (8-2) 2.总体率的可信区间 当n 足够大,且p 和1-p 均不太小,p 的抽样分布逼近正态分布。 总体率的可信区间:(p p S u p S u p ?+?-2/2/,αα)。 (8-3) (四)2χ检验的基本计算

5习题-卡方检验知识讲解

计数资料统计分析————习题 1.220.05,n x x ≥ 则( ) A.P ≥0.05 B.P ≤0.05 C.P <0.05 D.P =0.05 E.P >0.05 2.2x 检验中,自由度v 的计算为( ) A.行×列(R ×C ) B.样本含量n C.n-1 D.(R -1)(C -1) E.n 2.四格表卡方检验中,2x <20.05(1)x ,可认为 A.两样本率不同 B.两样本率相同 C.两总体率不同 D.两总体率相同 E.样本率与总体率不同 3.分析计数资料时,最常用的显著性检验方法是( ) A.t 检验法 B.正态检验法 C.秩和检验法 D.2 x 检验法 E.方差分析 4.在卡方界值(2x )表中,当自由度一定时,2x 值愈大,P 值( ) A.不变 B.愈大 C.愈小 D.与2x 值相等 E.与2x 值无关 5.从甲乙两篇论文中,查到同类的两个率比较的四格表资料以及2x 检验结果,甲论文 2x >20.01(1)x 2x >2 0.05(1)x 。若甲乙两论文的样本量相同,则可认为( ) A.两论文结果有矛盾 B.两论文结果基本一致 C.甲论文结果更可信 D.甲论文结果不可信 E.甲论文说明两总体的差别大 6.计算R ×C 表的专用公式是( ) A. 22 ()()()()()ad bc n x a b a c b d c d -=++++ B. B. 2 2 ()b c x b c -=+ C . 2 2 1R C A x n n n ??=- ???∑ D. ()220.5b c x b c --=+ E. 2 2 ()A T x T -=∑

《独立性检验》教案3

《独立性检验》教案3 教学内容: 人教版数学高中选修2—2《独立性检验》 教学目标: 1、分类变量的概念 2. 列联表及利用2x2列联表以及统计量卡方对两个变量进行独立性检验 3、理解独立性检验的思想并掌握独立性检验的实际应用 教学重点: 列联表及利用2x2列联表以及统计量卡方对两个变量进行独立性检验 教学难点: 对临界值的理解。 知识链接: 1、复习独立性检验的步骤。 2、可信程度。 教学过程: 1. 分类变量概念 方法与规律: 看是否是分类变量只需看变量的不同值是否表示个体的不同类别 例下列不是分类变量的是: A. 人的性别 B. 国籍 C. 商品的等级 D. 身高 反思: 2. 列联表与独立性检验 方法与规律:推断X与Y有关系可按下列步骤进行: (1)找相关数据,做列联表并画出等高条形图,初略判断两变量是否相关 (2)独立性检验方法判定两边量是否有关 H: X与Y没有关系 ①假设 ②根据实际问题的需要确定容许推断“两个分类变量有关系”犯错误概率的上界a, k 然后查表1-11确定临界值 o K的观测值k ③利用公式(1),计算随机变量2 ④如果,就判断“X与Y有关系”,这种判断犯错误的概率不超过a,否则,就认为在犯错误的概率不超过a的前提下不能推断“X与Y有关系”,或则在样本数据中没有发现足

够证据支持结论“X与Y有关系”, 例1 某县对在职的71名高中数学教师就支持旧的数学教材作了调查,结果如下表所示: 分析:根据独立性检验思想,由公式计算出的观测值,然后与临界值比较得出结论。独立性检验能帮租我们对日常生活中的实际问题做出合理的推断与预测。因此要在学习中通过案例分析,理解和掌握独立性检验的方法,体会其基本思想在在解决实际问题中的应用,以提高我们分析和处理问题的能力。

医学统计学公式总结

医学统计学公式总结(总6页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1 -CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除

一 资料的描述性统计 (一)算术均数(mean) (1)简单算术平均值定义公式为(直接法): (2)利用频数表计算均数(加权法): (二)方差(即标准差的平方) (三)变异系数 二 参数估计与参考值范围 (一)均数的标准误 (二)样本率的标准误 (p 为样本率) (三)T 分布 (u 为总体均数) (四)总体均数的区间估计 (一般要求 计算95%或99%的可信区间) (五)总体率的区间估计 (六)参考值范围估计 双侧1-a 参考值范围:s u x a 2/± 单侧1-a 参考值范围: s u x a ->或s u x a +< (可信区间计算是用标准误,参考值范围计算用标准差,百分位数法大家自己看书) 三 T 检验与方差分析 n x n x x x x x n ∑= ++++= 321∑ ∑=++++++++= f fx f f f f x f x f x f x f x k k k 3213322111 )(22 --= ∑ n x x s 222()/1x x n s n -=-∑∑ %100?= x s CV n s s x = n p p s p ) 1(-=n s x t μ -=x x s t x s t x ναναμ,2/,2/+<<-p p s u p s u p 2/2/ααπ+<<-

(一)T 检验 (1)单样本T 检验 检验假设: (假设样本来自均数为0u 的正态总体) 统计量t 值的计算: (2)配对T 检验 检验假设: 统计量t 值的计算: (d 为两组数据 的差值,Sd 为差值的标准差) (3)两样本T 检验 检验假设: 统计量t 值的计算: 其中 两样本方差齐性检验 (即为两样本方差的比值) (二)单因素方差分析 SS MS F SS MS νν= =B B B W W W (1)完全随机设计资料的方差分析 这里 (T 即为该组数据之和) 0μμ=:H 1,/0 0-=-=-=n n s x s x t x νμμ0210==-μμμ:H d d t s μ-== 1-=n ν210μμ=:H 21)()(2121x x s x x t ----=μμ2 21-+=n n ν? ??? ??+=-2121121n n s s C x x 2)()(112222112-+∑-∑+-=n n x x x x s C 2221s s F =111-=n ν1 2 2-=n ν组内组间总SS SS SS +=组内 组间总ννν+=2()/C x N =∑ij j T x = ∑

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