符号検定計算機
差の正規分布を仮定せず、対応のある観測値に対して正確な両側符号検定を行います。
対応のある標本の符号検定
同じ長さの前後の標本を入力し、変化の方向を検定します。
符号検定について
符号検定は、対応のある観測値に用いる単純なノンパラメトリック検定です。差の大きさではなく、正と負の差が同じ頻度で生じるかを調べます。治療前後の測定、マッチングした対象者、繰り返し評価、仮定した中央値との比較などに使われます。方向だけを利用するため、データの正規分布を必要とせず、極端な値の影響を受けにくい方法です。
各組について、二番目の観測値から一番目を引きます。差が正なら正符号、負なら負符号、厳密にゼロなら同値とします。同値の組は有効標本数から除外します。正負の差が同じ確率で生じるという帰無仮説の下では、正符号の数は確率 0.5 の二項分布に従います。計算機は小さい側の裾確率を二倍し、上限を一として、正確な両側 p 値を求めます。
小さな p 値は、増加と減少が同程度に起こるとした場合、観測された符号の偏りが珍しいことを示します。結論を出す前に、選択した有意水準と p 値を比較してください。alpha 未満なら帰無仮説の棄却を支持し、alpha 以上なら棄却に十分な証拠はありません。棄却できないことは対応する分布が同一である証明ではなく、その基準では方向の偏りに十分な説得力がないという意味です。
符号検定は、差が順序尺度である場合、強く歪んでいる場合、外れ値の影響がある場合、データが少なく強い仮定を置けない場合に有用です。一方、差の大きさをすべて捨てるため、頑健性と引き換えに検出力は低くなります。対応差が連続でおおむね対称なら、Wilcoxon の符号付順位検定は符号と順位の両方を利用できます。正規性が妥当なら、対応のある t 検定の方が効率的な場合があります。最小の p 値を出す方法ではなく、尺度と研究計画に応じて選んでください。
同じ位置が同じ対象者や対応単位になるよう、対になる値を同じ順序で入力します。標本の長さが異なる入力は無効で、同値が多いと検定に使える情報が減ります。正、負、同値の件数を、p 値、有意水準、研究上の文脈とともに報告してください。この計算機は教育、再現可能な確認、探索的分析向けですが、重要な研究結論には効果の推定値と適切な信頼区間も必要です。
符号検定の例
符号が正確な結果をどのように決めるかを、対応標本で示します。
| 対応差 | 結果 | 解釈 |
|---|---|---|
| 正 5、負 0 | p = 0.0625 | 同値でない全組が増加していますが、五組では両側検定の 0.05 水準で有意になりません。 |
| 正 4、負 1 | p = 0.375 | 等確率の帰無仮説の下で、この符号の偏りは珍しくありません。 |
| 正 8、負 0 | p = 0.0078125 | 同方向の八つの変化は、alpha 0.05 の両側検定で有意な証拠となります。 |
符号検定の実行方法
- 各組の一回目の測定値を最初の欄に入力します。
- 対応する二回目の測定値を同じ順序で二番目の欄に入力します。
- 判定に使う有意水準を選びます。
- 「符号検定を計算」を選び、符号の件数、正確な p 値、結論を確認します。
符号検定のよくある質問
符号検定はいつ使うべきですか?
対応データやマッチングデータで、差の方向だけが信頼できる場合に使います。正規性や対称性の仮定に疑問があるときに特に有用です。
同値はどう扱いますか?
値が同じ組には符号を付けず、有効標本数から除外します。透明性のため、その件数は表示します。
正確検定ですか、近似検定ですか?
確率 0.5 の正確な二項分布を使用します。正規近似は使わないため、小標本を直接扱えます。
両側 p 値は何を検定しますか?
どちらの方向についても系統的な変化を検定します。片側検定では、データを見る前に方向を定めた仮説を選ぶ必要があります。
Wilcoxon の符号付順位検定との違いは何ですか?
符号検定は差の正負だけを使います。Wilcoxon は差の大きさの順位も使うため、その仮定が適切なら検出力を高められます。