ありがとうございました! お礼日時: 2015/11/2 0:31
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※コラム「統計備忘録」の記事一覧は こちら ※ 独立性の検定とは、いわゆるカイ二乗検定のことです。アンケートをする人にはお馴染みの、あのカイ二乗検定です。適合度の検定、母分散の検定など、カイ二乗分布を利用した統計的仮説検定のことをカイ二乗検定と呼ぶのですが、ただ単に「カイ二乗検定」とあれば、それは「独立性の検定」を指していると考えて間違いないでしょう。 さて、独立性の検定の「独立」とは一体どういうことなのでしょうか。新曜社の統計用語辞典では次のように書かれています。 「2つの事象AとBについて、その同時確率P(AB)がAの確率とBの確率との積となるならば、すなわち P(AB)=P(A)・P(B) となるならば、AとBは独立であるという」 例えば、大学生を調査して、その中で、女性が60%、美容院で髪をカットする人が80%だったとします。 X. 性別 女性 男性 60% P(A) 40% Y. 髪をカットする所 美容院 80% P(B) 理容院 20% もし「女性である(A)」と「美容院で髪をカットする(B)」が完全に独立した事象であれば、「女性で、かつ、美容院で髪をカットする人」である確率P(AB)は、次の計算により48%となります。この確率は、独立を仮定した場合に期待される確率、すなわち期待確率です。 P(AB)=0. 6×0. 8=0.
カイ二乗検定はカイ二乗分布を利用する検定方法の総称である。カイはギリシャ文字のχである。χ 2 検定とも書く。アルファベットのエックス( x )に似ているが異なる文字なので注意。 母分散の検定、分布の適合度検定、分割表(クロス集計表)の独立性や一様性の検定などに利用される。統計モデルを構築した際に、データとモデルとの適合度の検定にも使われる。 <カイ二乗検定の例> 1.適合度検定 母集団においてk個の級 A 1, …, A k が互いに重複なく分類され、その確率を P ( A i) = p i ( i = 1, …k )とする。∑ p i = 1 である。この確率分布 p i = ( p 1, …, p k) が、母集団の分布π i = (π 1, …, π k) に適合するかを検定する。 標本サイズ n とπ i の積 nπ i が各級の期待度数である。観測度数を f i と書き表に示す。観測度数にO(Observed),期待度数にE(Expected)を記号として使う。 ❶ 仮説の設定 帰無仮説 H 0 : p i = π i 対立仮説 H 1 : p i ≠ π i (H 0 の等号のうち少なくとも1つが不等号) ❷ 検定統計量: ❸ 自由度:φ = k - c - 1 ❹ 有意水準 α(通常はα=0. 05に設定することが多い) ❺ P値が0.
50 2. 25 6. 00 9. 00 (6) (5)の各セルの和( c 2 )を求める c 2 =1. 50+6. 00+2. 25+9. 00=18. 75 (7) エクセルのCHIDIST関数を使って、クロス集計表の(行数-1)×(列数-1)の自由度のカイ二乗分布から、(6)のカイ二乗値( c 2 )のp値を求める p=CHIDIST(18. 75, 1)=0. 000014902 p値が0. 01未満なので、有意水準1%で帰無仮説が棄却され、性別と髪をカットする所は関連があるということになります。 (3)から(7)についてはExcelのCHITEST関数を用いることで省略できます。次のようにワークシートに入力してください。 =CHITEST(実測度数範囲、期待度数範囲) この関数の結果はカイ二乗検定のp値です。前回書いたとおり、エクセル統計なら実測度数のクロス集計表だけで計算できます。 独立性の検定で注意すること 独立性の検定を行う際に注意しなければいけないことがあります。それは次の2つのケースです。 A. 期待度数が1未満のセルがある B. 期待度数が5未満のセルが、全体のセルの20%以上ある 前述の例と同じ構成比で、調査対象者が50人であったとすると、各セルの構成比が変わらなくとも、期待度数は次の表のようになります。 (2)' 期待度数 6 4 「男性、かつ、理容院でカットする」の期待度数は4になり、Bのケースに該当します。このようなとき、2×2のクロス集計表であれば、イェーツの補正によってカイ二乗値を修正するか、フィッシャーの直接確率(正確確率)によりカイ二乗分布を使わずにp値を直接求める方法があります。 2×2より大きなクロス集計表であればカテゴリーの統合を行います。サンプルサイズが小さいときや、出現頻度が数%のカテゴリーが掛け合わさったとき、A, Bどちらの状況も容易に発生します。 出現頻度が0%のカテゴリーは統合するまでもなく集計表から除いてください。0%のカテゴリーがあると、期待度数も0ということになり検定不能に陥ります。
1 16. 3 19. 4 17. 4 22. 4 100% 国勢調査 13 17 16 18 自由度: d. f. = k - 1 = 6 - 1 = 5 検定統計量: 自由度5のχ 2 値(有意水準5%)である11. 070より大きな値が観測された。年代分布が母集団と同じであるという帰無仮説は棄却される。 P 値を計算すると非常に小さく0.
>> EZRでカイ二乗検定を実践する 。 また、SPSSやJMPでのカイ二乗検定の解析の仕方を解説していますので、是非ご覧ください。 >> SPSSでカイ二乗検定を実践する 。 >> JMPでカイ二乗検定を実践する 。 そして、Youtubeでもカイ二乗検定を解説しています。 この記事を見ながら動画視聴をするとかなり理解が促進しますので、是非ご利用ください。 カイ二乗検定に関してまとめ χ二乗検定は、独立性の検定ともいわれている。 χ二乗検定では、以下のことをやっている。 結果の分割表から、期待度数を算出した分割表を作成する。 この2つの分割表がどれだけ違うかを、数値的に示す。 今だけ!いちばんやさしい医療統計の教本を無料で差し上げます 第1章:医学論文の書き方。絶対にやってはいけないことと絶対にやった方がいいこと 第2章:先行研究をレビューし、研究の計画を立てる 第3章:どんな研究をするか決める 第4章:研究ではどんなデータを取得すればいいの? 第5章:取得したデータに最適な解析手法の決め方 第6章:実際に統計解析ソフトで解析する方法 第7章:解析の結果を解釈する もしあなたがこれまでに、何とか統計をマスターしようと散々苦労し、何冊もの統計の本を読み、セミナーに参加してみたのに、それでも統計が苦手なら… 私からプレゼントする内容は、あなたがずっと待ちわびていたものです。 ↓今すぐ無料で学会発表や論文投稿までに必要な統計を学ぶ↓ ↑無料で学会発表や論文投稿に必要な統計を最短で学ぶ↑
05を下回るので、独立ではない。 つまり、薬剤群かコントロール群かによって、治るか治らないかが違ってくる。 こんな結論になります。 カイ二乗検定の例題:カイ二乗値の計算式は? ここから、カイ二乗値の計算式を解説します。 もし、カイ二乗検定の概要だけで知れればいい、ということであれば、ここから先は確認しなくてもOKです。 カイ二乗値は、各カテゴリで、以下の計算式で求めた値を全て足し合わせたものです。 つまり、先ほどのデータで表1と表2の差を計算していることになります。 この計算式をもとに各カテゴリで計算すると、以下のような表を作ることができます。 1. 78 1. 45 そしてカイ二乗値は、これら4つの値を全て足したもの。 1. 78+1. 45+145=6. 46 この6. 46が、カイ二乗値になります。 イェーツの連続性補正のカイ二乗値というものもある 実はカイ二乗値には、上記で示したものの他に「イェーツの連続性補正」をしたカイ二乗値というのもあります。 イェーツさんによれば、 カイ二乗値とカイ二乗分布に小さなズレがあり、そのズレの影響で本来より有意差が出やすい結果になってしまうのではないか というわけです。 有意差が出やすいということは、 本来有意差がないのに有意差があるという間違った結果が出るリスク(第一種の過誤、αエラー) が大きくなる ということ。 αエラーが大きくなっちゃダメですよね。。 なので、それを補正するのがイェーツの連続性補正。 イェーツの連続性補正については、こちらの記事をご参照くださいませ! カイ二乗検定でP値を算出するには、自由度を求めてカイ二乗分布表と見比べる カイ二乗値が算出できれば、あとはカイ二乗分布表と見比べるだけです。 見比べる際には「自由度」の知識が必要になりますので、 自由度についても学んでおきましょう 。 前述の通り、このデータをもとに出力されるP値は、0. 05を下回ります。 そのため結論は"独立ではない"、つまり、薬剤群かコトロール群かによって、治るか治らないかが違ってくる。 カイ二乗検定を統計解析ソフトで実践したり動画で学ぶ カイ二乗検定をEZRで実践する方法を、別記事で解説しています 。 EZRとは無料の統計ソフトであるRを、SPSSやJMPなどのようにマウス操作だけで解析を行うことができるソフトです。 EZRもRと同様に完全に無料であるため、統計解析を実施する誰もが実践できるソフトになっています。 2019年5月の時点で英文論文での引用回数が2400回を超えているとのことで、論文投稿するための解析ソフトとしても申し分ありません。 これを機に、EZRで統計解析を実施してみてはいかがでしょうか?