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卡方检验及SPSS分析Chi SquareTest 1 主要内容 第一节四格表资料的检验第二节配对四格表资料的检验第三节四格表资料的Fisher确切概率法第四节行 列表资料的检验第五节多个样本率间的多重比较 2 SPSS统计分析 交叉表 Crosstabs 过程 一 四格表 fourfolddata 资料的x2检验 二 配对 paireddata 资料的x2检验 三 R C表资料的x2检验 四 两分类变量有无关联分析及列联系数C卡方 Chi Square 过程 五 拟合问题 比较样本与已知总体的分布 3 第一节四格表资料的检验x2testoffourfolddata 4 目的 推断两个总体率 构成比 是否有差别 和率的u检验等价 要求 两样本的两分类个体数排列成四格表资料 5 值计算Pearson卡方值 自由度 一 检验的基本思想 6 7 分布 8 实例分析 例7 1某院欲比较异梨醇口服液 试验组 和氢氯噻嗪 地塞米松 对照组 降低颅内压的疗效 将200例颅内压增高症患者随机分为两组 结果见表7 1 问两组降低颅内压的总体有效率有无差别 表7 1两组降低颅内压有效率的比较 9 检验基本步骤 计算理论频数 计算统计量 建立检验假设 两总体阳性率相等 两总体阳性率不等 H0 H1 10 11 值的校正 四格表检验的条件 1 2 3 校正公式 12 SPSS操作过程 建立数据文件 chis01 sav数据格式 包括4行3列的频数格式 3个变量即行变量 group 列变量 effect 和频数变量 freq 说明频数变量 数据加权个案DataWeightCases x2检验 从菜单选择分析描述统计交叉表AnalyzeDescriptiveStatisticsCrosstabs结合例7 1数据 chis01 sav 演示操作过程 13 分类数据录入格式 频数格式 用数据加权个案 WeightCases 过程以指明反映频数的变量 枚举格式 14 交叉表 Crosstabs 过程 Crosstabs过程用于对分类资料和有序分类资料进行统计描述和统计推断 该过程可以产生2维至n维列联表 并计算相应的百分数指标 统计推断包括了常用的x2检验 Kappa值 分层X2 X2M H 以及四格表资料的确切概率 Fisher sExactTest 值 15 Crosstabs过程祥解 界面说明 行Rows框 用于选择行 列表中的行变量 列Columns框 用于选择行 列表中的列变量 层Layer框 指定分层变量 即控制变量 如果要指定不同的分层变量做分析 则将其选入Layer框 并用Previous和Next钮设为不同层 Displayclusteredbarcharts复选框 显示复式条图 Suppresstable复选框 不在输出结果中给出行 列表 16 Crosstabs过程祥解 界面说明精确 Exact 子对话框 针对2 2以上的行 列表设计计算确切概率的方法 统计量 Statistics 子对话框 用于定义所需计算的统计量 Chi square复选框 计算pearson卡方值 对四格表资料自动给出校正卡方检验和确切概率法结果 Correlations复选框 计算行列变量的pearson相关系数和Spearman等级相关系数 17 Crosstabs过程祥解 界面说明 Kappa复选框 计算Kappa值 即内部一致性系数 介于0 0 7071之间 Risk复选框 计算比数比OR值 RR值 McNemanr复选框 进行配对卡方检验的McNemanr检验 一种非参数检验 Cochran sandMantel Haenszelstatistics复选框 计算X2M H统计量 X2CMH 可在下方输出H0假设的OR值 默认为1 18 Crosstabs过程祥解 界面说明单元格 Cells 子对话框 用于定义列联表单元格中需要计算的指标 Counts复选框 是否输出实际观察数 Observed 和理论频数 Expected Percentages复选框 是否输出行百分数 Row 列百分数 Column 以及合计百分数 Total Residuals复选框 选择残差的显示方式格式 Format 子对话框 用于选择行变量是升序还是降序排列 19 SPSS结果输出 20 SPSS结果输出 续 结论 x2 12 857 df 1 双侧P 0 01 按照 0 05检验水准 可认为两组总体有效率差异显著 即试验组的疗效优于对照组 21 结果中的其他检验方法 连续性校正的卡方检验ContinuityCorrectionFisher s确切概率法Fisher sExactTest似然比卡方LikelihoodRatio线性相关性检验Linear by LinearAssociation 仅用于当两变量均为等级变量的资料 注意检查样本例数n和理论频数T是否满足条件 N 40且理论频数T 5 22 第二节配对四格表资料的检验x2testofpairedfourfolddata 23 例7 3某实验室分别用乳胶凝集法和免疫荧光法对58名可疑系统红斑狼疮患者血清中抗核抗体进行测定 结果见表7 3 问两种方法的检测结果有无差别 实例分析 24 表7 3两种方法的检测结果 25 上述配对设计实验中 就每个对子而言 两种处理的结果不外乎有四种可能 两种检测方法皆为阳性数 a 两种检测方法皆为阴性数 d 免疫荧光法为阳性 乳胶凝集法为阴性数 b 乳胶凝集法为阳性 免疫荧光法为阴性数 c 26 其中 a d为两法观察结果一致的两种情况 b c为两法观察结果不一致的两种情况 检验统计量为 27 注意 本法一般用于样本含量不太大的资料 因为它仅考虑了两法结果不一致的两种情况 b c 而未考虑样本含量n和两法结果一致的两种情况 a d 所以 当n很大且a与d的数值很大 即两法的一致率较高 b与c的数值相对较小时 即便是检验结果有统计学意义 其实际意义往往也不大 28 检验步骤 29 SPSS操作过程 建立数据文件 chis03 sav数据格式 包括4行3列的频数格式 三个变量分别为行变量 列变量和频数变量 说明频数变量 数据加权个案DataWeightCases x2检验 从菜单选择分析描述统计交叉表AnalyzeDescriptiveStatisticsCrosstabs统计量Statistics McNemar Kappa 30 一致性检验 计算Kappa系数Kappa系数 为吻合度测量 measureofagreement 系数 用以测量两个观测者或两观测设备之间的吻合程度 取值在 1至 1之间 取值越大 说明吻合程度越高 该系数利用了列联表的全部信息 包括表格中的数据a和d Kappa 0 75一致性好0 75 Kappa 0 4一致性一般Kappa 0 4一致性较差 31 SPSS结果输出 结论 配对x2检验的P 0 05 可以认为两种方法的检测结果差别显著 免疫荧光法的总体阳性检出率要高于乳胶凝集法 对两种检测方法的一致性检验Kappa 0 455 P 0 01 说明两种方法的吻合度有统计学意义 但吻合度一般 32 第四节行 列表资料的检验testofR Ctable 33 行 列表资料 多个样本率比较时 有R行2列 称为R 2表 两个样本的构成比比较时 有2行C列 称2 C表 多个样本的构成比比较 以及双向无序分类资料关联性检验时 称为R C表 34 检验统计量 35 一 多个样本率的比较 36 例7 6某医师研究物理疗法 药物治疗和外用膏药三种疗法治疗周围性面神经麻痹的疗效 资料见表7 8 问三种疗法的有效率有无差别 表7 8三种疗法有效率的比较 37 检验步骤 38 SPSS操作过程 行 列表卡方检验 建立数据文件 chis02 sav 例7 6数据 数据格式 包括6行3列的频数格式 3个变量分别为行变量 列变量和频数变量 说明频数变量 数据加权个案DataWeightCases x2检验 从菜单选择分析描述统计交叉表AnalyzeDescriptiveStatisticsCrosstabs结合例7 6数据 chis02 sav 演示操作及界面 39 SPSS结果输出 40 SPSS结果输出 续 结论 按 0 05检验水准拒绝H0 接受H1 可以认为三种疗法治疗周围性面神经麻痹的总体有效率有差别 41 二 样本构成比的比较 42 例7 7某医师在研究血管紧张素I转化酶 ACE 基因I D多态 分3型 与2型糖尿病肾病 DN 的关系时 将249例2型糖尿病患者按有无糖尿病肾病分为两组 资料见表7 9 问两组2型糖尿病患者的ACE基因型总体分布有无差别 表7 9DN组与无DN组2型糖尿病患者ACE基因型分布的比较 43 检验步骤 44 三 双向无序分类资料的关联性检验 表中两个分类变量皆为无序分类变量的行列表资料 又称为双向无序表资料 注意 双向无序分类资料为两个或多个样本 做差别检验 例7 7 若为单样本 做关联性检验 例7 8 45 例7 8测得某地5801人的ABO血型和MN血型结果如表7 10 问两种血型系统之间是否有关联 表7 10某地5801人的血型 单样本 做关联性检验 46 表7 10资料 可用行 列表资料检验来推断两个分类变量之间有无关系 或关联 若有关系 可计算Pearson列联系数C进一步分析关系的密切程度 列联系数C取值范围在0 0 7071之间 0表示完全独立 0 7071表示完全相关 47 检验步骤 48 由于列联系数C 0 1883 数值较小 故认为两种血型系统间虽然有关联性 但关系不太密切 49 SPSS操作过程 建立数据文件 chis04 sav数据格式 包括12行3列的频数格式 三个变量分别为行变量 列变量和频数变量 说明频数变量 数据加权个案DataWeightCases x2检验 从菜单选择分析描述统计交叉表AnalyzeDescriptiveStatisticsCrosstabs统计量Statistics Chi square名义 相依系数Contingencycoefficient 50 SPSS输出结果 51 52 1 行列表中的各格T 1 并且1 T 5的格子数不宜超过格子总数的1 5 否则可能产生偏性 处理方法有三种 1 增大样本含量以达到增大理论频数的目的 首选 2 根据专业知识 删去理论频数太小的行或列 或将理论频数太小的行或列与性质相近的邻行或邻列合并 如 不同年龄组可以合并 但不同血型就不能合并 3 改用双向无序R C表的Fisher确切概率法 四 行 列表资料检验的注意事项 53 54 55 第五节多个样本率间的多重比较Multiplecomparisonofsamplerates 56 一 基本思想 卡方分割法 因分析目的不同 k个样本率两两比较的次数不同 故重新规定的检验水准的估计方法亦不同 通常有两种情况 57 58 59 60 例7 9对例7 6中表7 8的资料进行两两比较 以推断是否任两种疗法治疗周围性面神经麻痹的有效率均有差别 61 检验步骤 本例为3个实验组间的两两比较 62 表7 12三种疗法有效率的两两比较 63 64 例7 10以例7 6表7 8资料中的药物治疗组为对照组 物理疗法组与外用膏药组为试验组 试分析两试验组与对照组的总体有效率有无差别 本例为各实验组与同一对照组的比较 65 66 第三节 四格表资料的Fisher确切概率法Fisherprobabilitiesinfourfolddata 67 一 适用条件 T 1或n 40 P 二 基本思想 超几何分布 在四格表周边合计不变的条件下 直接计算表内四个数据的各种组合之概率 找出的所有表格并将概率求和 若这些表的合计P 则推翻H0假设 68 三 检验步骤 假设H0 H1 2 计算最小理论频数及值 边缘合计不变条件下 变动表中数据 3 找出边缘合计中的最小值 对应的格子中的数据从0到 排出所有可能的四格表 5 选出值的所有表 分别求P值后相加 69 表7两型慢性布氏病的PHA皮试反应 四 应用 结合实例 70 表8确切概率法计算表 四格表周边合计不变 71 SPSS操作过程 建立数据文件 chis05 sav 表7数据 数据格式 包括4行3列的频数格式 3个变量即行变量 group 列变量 effect 和频数变量 freq 说明频数变量 数据加权个案DataWeightCases x2检验 从菜单选择分析描述统计交叉表AnalyzeDescriptiveStatisticsCrosstabs结合表7数据 chis05 sav 演示操作过程 72 SPSS输出结果 73 SPSS输出结果 74 小结 一 四格表资料的检验 二 配对四格表资料的检验 三 行 列表的检验 四 行 列表的分割 五 四格表资料的F