卡方拟合优度计算器
比较观测类别计数与期望频数,计算卡方统计量、自由度和p值。
拟合优度检验
输入一一对应的观测频数和期望频数列表,用英文逗号分隔。
关于卡方拟合优度
卡方拟合优度检验将观测到的类别频数与理论、历史模型或指定概率分布预测的频数进行比较,适用于单个分类变量。原假设认为总体符合提出的各类别比例,备择假设则认为至少一个类别的比例不同。常见用途包括检验骰子是否公平、顾客选择是否符合预测,以及遗传结果是否符合某个假定比例。
计算器将每个观测计数与同一位置的期望计数配对,对每个类别计算(观测值 − 期望值)² / 期望值,再汇总各项得到卡方统计量。数值为零表示所有观测频数都与期望完全一致。数值越大,整体差异越明显;期望计数较小的类别,其差异会获得相对更大的权重。
当所有期望比例都独立于当前数据预先指定时,自由度通常等于类别数减一。如果参数由观测数据估计,还须扣除额外自由度。本计算器使用类别数减一,因此拟合分布参数的分析人员应相应调整方法。p值是在对应卡方分布下,计算所得统计量的上尾概率。
使用前,请确保观测相互独立、类别互斥,且输入的是计数而非百分比。期望频数通常应至少为五,以使卡方近似表现良好。对于期望值较小的类别,有时可以合并,但合并须具有科学意义,且不能根据观测差异来决定。否则,精确检验或基于模拟的检验可能更合适。
较小的p值表示:若提出的分布正确,观测到这样的偏差并不常见。它不能指出哪些类别导致该结果,也不能确立因果解释或衡量实际意义。查看各单元格对统计量的贡献,并比较观测值与期望值,有助于理解差异模式。还应在查看结果前选定显著性水平,并考虑多重检验是否影响解释。
期望频数总和应与观测频数总和一致。若已有期望概率,请先将各概率乘以观测总数,再输入。应修正四舍五入造成的微小总和差异,使模型与样本对应相同计数。在完成这些核对后,拟合优度计算器可透明、可重复地概括分类数据与提出模型的吻合程度。
拟合优度示例
每行将观测计数与完全指定的期望分布进行比较。
| 观测值与期望值 | 检验结果 | 结果解读 |
|---|---|---|
| 20,20,20 对比 20,20,20 | χ² = 0, df = 2, p = 1 | 观测分布与期望分布完全一致。 |
| 10,20,30 对比 20,20,20 | χ² = 10, df = 2, p ≈ 0.00674 | 数据不太支持各类别频数相等。 |
| 48,52 对比 50,50 | χ² = 0.16, df = 1, p ≈ 0.689 | 这一小幅偏差与50/50模型相容。 |
如何计算拟合优度
- 按固定类别顺序列出观测计数。
- 按完全相同的顺序列出正的期望计数。
- 选择“计算拟合优度”获取检验结果。
- 将p值与预先选定的显著性水平比较,并查看各类别差异。
拟合优度常见问题
观测值和期望值的总和必须一致吗?
是的,两组列表应描述相同的观测总数。检验前,请将期望概率转换成计数,并修正舍入误差。
如何计算自由度?
默认是类别数减一。如果参数由同一组观测数据估计,还需扣除额外自由度。
期望频数可以为零吗?
不可以,每个类别的贡献都需要除以期望计数。若模型为已观测类别赋予零概率,则需要采用其他分析方式。
如果期望计数小于五怎么办?
类别稀疏时,卡方近似可能不可靠。可考虑有合理依据的类别合并,或精确的、基于模拟的拟合优度检验。
显著结果说明什么?
它表明在选定阈值下,数据与提出的分布不一致,但本身不能解释差异原因,也不能说明差异是否具有实际意义。