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(二)連續性校正公式 χ2檢驗是以連續的光滑曲線做根據的,當自由度為1時,χ2檢驗所得的概率容易偏低,因些需要校正,校正后的χ2值比不校正的小一些,校正公式是:
(3.7)
公式中A-T前后兩條直線是絕對值的符號。
將表3.5資料代入式(3.7)得:
檢驗兩個率相差的顯著性時(此時自由度為1),理論上都可用校正公式。但當用公式(3.5)求出的χ2值小于3.84時,相應的P值大于0.05,表示兩個率相差不顯著,校正后χ2值更小,仍得同樣結構,就無須校正;當用未校正公式求出的χ2值遠遠超過3.84時,校正后的結論仍相同,在此種情況下也可不校正;當自由度為2及以上時,則不必校正。
當用公式(3.5)求出的χ2值略大于3.84時,校正最為必要,往往會改變原來的結論,舉例如下。
例3.2表3.7是六六六粉的兩種配方進行野外煙劑滅黃鼠實驗的觀察結果。
表3.7 六六六粉兩種配方滅黃鼠的效果
煙薰后鼠洞情況 | 合 計
(實驗觀察洞數) |
滅洞率
(%) | ||
未盜開 | 盜 開 | |||
04號配方 | 13(16.63) | 9(5.37) | 22 | 59.1 |
05號配方 | 80(76.37) | 21(24.63) | 101 | 79.2 |
總 計 | 93 | 30 | 123 | 75.6 |
現用公式(3.5)及式(3.6)分別計算χ2值如下:
校正后的χ2值小于3.84,P>0.05,在α=0.05的水準處接受H0,認為兩種配方滅黃鼠效果無顯著差異,這相結論是比較合理的,如果不經校正就會得出錯誤的結論。
(三)四格表中求χ2的專用公式 用上述基本公式(3.5)求χ2值,需要求出與實際頻數一一對應的理論頻數,運算較繁。在四格表中,用下列專用公式較為簡便。
(3.8)
式中a、b、c、d為四格表中的實際頻數,N表示總例數(即N=a+b+c+d)。
現仍以表3.5資料為例,先寫成四格表形式,如表3.8。
表3.8 四格表求χ2值專用公式的符號
死 亡 | 生存 | 合 計 | |
抗凝血組 | 19(a) | 56(b) | 75(a+b) |
對照組 | 51(c) | 74(d) | 125(c+d) |
70(a+c) | 130(b+d) | 200(N) |
將實際頻數代入式(3.8)得,
這里用專用公式求得的χ2值與前面用基本公式求得的結果完全不同,有時這兩個公式求得的結果小數點后幾位可能稍有出入,這是由于受小數四舍五入的影響。
前面已介紹了連續性校正公式(3.7),為使運算更為簡便,下面列出專用公式的連續性校正公式(3.9),并以表3.8資料代入計算如下:
(3.9)
所得結果與式(3.7)求得的一致。
二、多個率或多個構成比的比較
(一)2×K表的專用公式,前面已討論了,兩個率的比較用四格表專用公式計算χ2值較為簡便。如果是多個率比較,就要列成2×K表。這里的K暫為所比較的組數,2為每個組內所劃分的類型數。求χ2值時本可用基本公式計算,但以用下列專用公式為便:
(3.10) (3.11)
表3.9 2×K表形式之一
a1
a2 ┆ ┆ |
b1
b2 ┆ ┆ |
n1
n2 ┆ ┆ |
∑ai | ∑bi | N |
公式中符號的意義參閱表3.9,以上兩個公式的計算結果是完全一樣的。
例3.3 某地觀察磺胺三甲氧吡嗪加增效劑(吡嗪磺合劑)預防瘧疾復發的效果,用已知有抗瘧疾復發效果的乙胺嘧啶和不投藥組作對照,比較三組的瘧疾復發率,資料如表3.10,問三組復發率有無顯著差別?
表3.10 三個組的瘧疾復發率
組 別 | 觀察例數 | 復發例數 | 復發率(%) |
吡嗪磺合劑
乙胺嘧啶 對 照 |
1996
473 484 |
76
27 53 |
3.81
5.71 10.95 |
合 計 | 2953 | 156 | 5.28 |
χ2檢驗步驟如下:
1.將表3.10資料寫成2×K表形式,見表3.11。注意:這里必須把各組的觀察例數分為復發和未復發兩部分,這樣表3.10就為寫成2×3表。
表3.11 三個組瘧疾復發率的比較
復發 | 未復發 | 合 計 | |
吡嗪磺合劑 | 76 | 1920 | 1996 |
乙胺嘧啶 | 27 | 446 | 473 |
對 照 | 53 | 431 | 484 |
合 計 | 156 | 2797 | 2953 |
2.H0:三個總體復發率相同
H1:三個總體復發率不全相同
α=0.05
3.求χ2值 將表3.11的數值代入式(3.10)(因為在表3.11中,各組的a值較小,計算較方便)得:
4.求自由度,確定P值,作結論
ν=(K-1)(2-1)=(3-1)(2-1)=2,查χ2值表得χ20.01(2)=9.21,本例χ2=39.92>χ20.01(2),P<0.01,在α=0.05的水準處拒絕H0,接受H1,即三個組的復發率有顯著差別。
本例的結論是三個組的復發率有顯著差別,因此,還需進一步說明三組中那兩組有差別,可用四格表對每兩個率進行假設檢驗。本例的檢驗結果是:吡嗪磺合劑與對照組比(P<0.01),乙胺嘧啶組與對照組比(P<0.01),而吡嗪磺合劑與乙胺嘧啶比(P>0.05),說明吡嗪磺合劑有預防瘧疾復發的作用,其效果不低于乙胺嘧啶。
本例2×K表的2是指得發、未復發兩項,K為比較的組數,K=3。如果比較組數只有2,而構成每組的項數則多于2,如甲狀腺腫的型別構成可分為彌漫型、結節型、混合型三種。這類資料亦同樣可用2×K表專用公式進行檢驗。這時把2作為比較組數,K作為項數,檢驗方法同上,表3.12是2×K表的另一種形式。
表3.12 2×K表形式之二
a1 | a2 | …… | ∑ai
∑bi |
b1 | b2 | …… | |
n1 | n2 | …… | N |
例3.4,為研究不同地域甲狀腺型別的構成有無顯著差別,某省對兩個縣的居民進行甲狀腺腫調查,得資料如表3.13,問甲乙兩縣各型甲狀腺腫患者構成比有無顯著判別?