Калькулятор критерия согласия хи-квадрат

Сравните наблюдаемые частоты категорий с ожидаемыми и рассчитайте статистику хи-квадрат, степени свободы и p-значение.

Критерий согласия
Введите соответствующие списки наблюдаемых и ожидаемых частот через запятую.

О критерии согласия хи-квадрат

Критерий согласия хи-квадрат сравнивает наблюдаемые частоты категорий с частотами, предсказанными теорией, исторической моделью или заданным распределением вероятностей. Он применяется к одной категориальной переменной. Нулевая гипотеза утверждает, что доли категорий в популяции соответствуют предложенным, а альтернативная — что хотя бы одна доля отличается. Типичные задачи: проверить честность игрального кубика, соответствие выбора клиентов прогнозу или генетических результатов заданному соотношению. Калькулятор сопоставляет каждую наблюдаемую частоту с ожидаемой на той же позиции. Для каждой категории он вычисляет (наблюдаемая − ожидаемая)² / ожидаемая, затем складывает вклады, получая статистику хи-квадрат. Ноль означает полное совпадение всех частот с ожиданиями. Большие значения показывают более сильное общее расхождение; различия в категориях с меньшими ожидаемыми частотами получают относительно больший вес. Число степеней свободы обычно равно числу категорий минус один, если все ожидаемые доли заданы независимо от текущих данных. Если параметры оценивались по наблюдениям, нужно вычесть дополнительные степени свободы. Калькулятор использует число категорий минус один, поэтому при подборе параметров распределения методику нужно скорректировать. p-значение — вероятность верхнего хвоста для рассчитанной статистики в соответствующем распределении хи-квадрат. Перед тестом убедитесь, что наблюдения независимы, категории взаимоисключающие, а введенные значения — количества, а не проценты. Для хорошей аппроксимации ожидаемые частоты обычно должны быть не меньше пяти. Категории с малыми ожидаемыми значениями иногда можно объединить, если это научно обосновано и решение принято без учета наблюдаемых различий. Иначе предпочтительнее точный тест или тест на основе моделирования. Малое p-значение показывает, что наблюдаемые отклонения были бы необычны при верности предложенного распределения. Оно не определяет, какие категории формируют результат, не устанавливает причин и не измеряет практическую значимость. Изучите вклад каждой ячейки и сравните наблюдаемые значения с ожидаемыми, чтобы понять структуру различий. Также задайте уровень значимости до просмотра результатов и учтите влияние множественных проверок. Сумма ожидаемых частот должна равняться сумме наблюдаемых. Если заданы ожидаемые вероятности, перед вводом умножьте каждую на общее число наблюдений. Исправьте небольшие различия сумм из-за округления, чтобы модель и выборка относились к одному количеству. При соблюдении этих условий калькулятор дает прозрачную и воспроизводимую сводку того, насколько категориальные данные соответствуют предложенной модели.

Примеры критерия согласия

Каждая строка сравнивает наблюдаемые частоты с полностью заданным ожидаемым распределением.

Наблюдаемые и ожидаемыеРезультат тестаИнтерпретация
20,20,20 против 20,20,20χ² = 0, df = 2, p = 1Наблюдаемое и ожидаемое распределения полностью совпадают.
10,20,30 против 20,20,20χ² = 10, df = 2, p ≈ 0.00674Данные плохо согласуются с равными частотами категорий.
48,52 против 50,50χ² = 0.16, df = 1, p ≈ 0.689Небольшое отклонение совместимо с моделью 50/50.

Как рассчитать критерий согласия

  1. Перечислите наблюдаемые частоты в фиксированном порядке категорий.
  2. Перечислите положительные ожидаемые частоты в точно таком же порядке.
  3. Нажмите «Рассчитать критерий согласия», чтобы получить результаты.
  4. Сравните p-значение с заранее выбранным уровнем значимости и изучите различия категорий.

Вопросы о критерии согласия

Должны ли совпадать суммы наблюдаемых и ожидаемых частот?

Да, оба списка должны описывать одно общее число наблюдений. Переведите ожидаемые вероятности в частоты и исправьте округление перед тестом.

Как вычисляются степени свободы?

По умолчанию это число категорий минус один. Если параметры оценены по тем же наблюдениям, вычтите дополнительные степени свободы.

Могут ли ожидаемые частоты быть нулевыми?

Нет, вклад каждой категории включает деление на ожидаемую частоту. Модель, задающая нулевую вероятность наблюдаемой категории, требует другого анализа.

Что делать, если ожидаемые частоты меньше пяти?

Для редких категорий приближение хи-квадрат может быть ненадежным. Рассмотрите обоснованное объединение категорий или точный критерий согласия на основе моделирования.

О чем говорит значимый результат?

Он указывает на несогласованность данных с предложенным распределением при выбранном пороге. Сам по себе он не объясняет расхождение и не показывает его практическую важность.