卡方檢驗(yàn)的運(yùn)用

1、卡方檢驗(yàn)的運(yùn)用（2011-07-12 18:50:46）轉(zhuǎn)載標(biāo)簽： 分類(lèi)：數(shù)理統(tǒng)計(jì)卡方檢驗(yàn)檢驗(yàn)列聯(lián)表檢驗(yàn)方法選擇chi-test教育轉(zhuǎn)載自卡方檢驗(yàn)的運(yùn)用1、問(wèn)題的提出許多實(shí)驗(yàn)工作者在對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析的時(shí)候經(jīng)常會(huì)犯一類(lèi)錯(cuò)誤， 就是在對(duì)定性資料分析的時(shí)候不考慮它是何種類(lèi)定性資料而不假思索使用一般 卡方檢驗(yàn)，這種做法有的時(shí)候是錯(cuò)誤的，有的時(shí)候使得實(shí)驗(yàn)信息丟失了許多從而 導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)整體不夠科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)。這就要求我們生物醫(yī)學(xué)工作者合理選用統(tǒng)計(jì)分析方 法處理各類(lèi)定性資料。2、卡方檢驗(yàn)的特點(diǎn)及應(yīng)用合理選用統(tǒng)計(jì)分析方法處理各種定性資料的關(guān)鍵在于準(zhǔn)確的判斷出各種 列聯(lián)表資料分類(lèi)，列聯(lián)表資料通常可分為：2X2表，

2、RXC表，2Xk表與kX2表，高維列聯(lián)表四大類(lèi)。各類(lèi)資料又可細(xì)分為許多種類(lèi)， 并不是每一類(lèi)資料都可 以使用卡方檢驗(yàn)，有的可以直接使用，有的根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡牟煌x擇使用， 有 的則不適宜使用?？ǚ綑z驗(yàn)（也稱(chēng)為 pearson卡方檢驗(yàn)）用于檢驗(yàn)獨(dú)立性，一 般，有一個(gè)由大量個(gè)體構(gòu)成的總體，每一個(gè)體上可量度兩個(gè)屬性指標(biāo)：A, Bo指標(biāo)A分r級(jí)：A ,A ,而指標(biāo)B分s級(jí)：B , - B級(jí)。從該總體中隨機(jī)抽出n 個(gè)個(gè)體，測(cè)得第i個(gè)個(gè)體的指標(biāo)狀況為（A ,B ） ,i=1,n.要根據(jù)這些資料， 判斷各行頻數(shù)分布是否相同，使用 卡方檢驗(yàn)。3、2X2表資料中應(yīng)用實(shí)例3.1 橫斷面研究設(shè)計(jì)的2X2表資料中卡方檢

3、驗(yàn)應(yīng)用【例11評(píng)價(jià)兩種小兒細(xì)菌性肺炎治療藥物的有效率，將 103例小兒患者 隨機(jī)分為兩組，一組53例，一組50例，分別以藥物阿莫西林鈉（I）和頭抱吠 新鈉（H）進(jìn)行治療，結(jié)果如下表1所示：表1兩種治療方法對(duì)小兒細(xì)菌性肺炎治療效果比較分組例數(shù)治療效果：后效無(wú)效合計(jì)I組II組合計(jì)44953428508617103【例1分析】上表是關(guān)于兩種治療藥物對(duì)小兒細(xì)菌性肺炎的治療效果評(píng)價(jià), 可采用橫斷面研究設(shè)計(jì)2X2表資料中一般卡方檢驗(yàn)。3.2 隊(duì)列研究設(shè)計(jì)的2X2表資料中卡方檢驗(yàn)應(yīng)用【例2】為觀(guān)察力肽注射液與氨基酸混合注射是否引起不良反應(yīng)，將醫(yī)囑 上要用力肽注射液的病人隨機(jī)分為兩組。A組大靜脈營(yíng)養(yǎng)袋組為12

4、例，按輸一大的量為1次計(jì)算，輸入力肽的次數(shù)達(dá)60次。B組與氨基酸配伍組為12例，按 輸一大力肽的量為1次計(jì)算，輸入力肽次數(shù)共60次。結(jié)果如下表2所示：表2兩種輸液方法靜滴力肽不良反應(yīng)結(jié)果比較分例數(shù)A組B組合 計(jì)組輸液結(jié)果：有不良反應(yīng)無(wú)不良反應(yīng)而F11112751281624【例2分析】這是一個(gè)隊(duì)列研究設(shè)計(jì)的2X2表資料，即先有實(shí)驗(yàn)分組（即 原因變量，力肽注射液，力肽注射液加氨基酸），而后觀(guān)察是否有不良反應(yīng)。針 對(duì)該類(lèi)資料，按如下步驟進(jìn)行計(jì)算，首先將其按照橫斷面研究設(shè)計(jì)的2X2表資料進(jìn)行處理，計(jì)算卡方值，看其兩行上的頻數(shù)分布是否有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，若得到 P<0.05的結(jié)果時(shí)，需要進(jìn)行第二步，否

5、則停止計(jì)算；第二步，計(jì)算相對(duì)危險(xiǎn)度 RR（即relative risk, 簡(jiǎn)稱(chēng)RR ;第三步，運(yùn)用 MH#方檢驗(yàn)，檢驗(yàn)總體 RR與 1之間的差別是否具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。3.3 病例對(duì)照研究設(shè)計(jì)的2X2表資料中檢驗(yàn)應(yīng)用【例3】某醫(yī)院為了解老年病房呼吸 1月至7月患者的臨床資料進(jìn)行整理分析,ICU患者的醫(yī)院感染狀況，對(duì)2001年 取感染患者15例，未感染患者69例,調(diào)查他們搶救技術(shù)操作時(shí)使用氣管插管方法或者使用呼吸機(jī)，如表3所示:表3患者醫(yī)院感染與手術(shù)操作方法的關(guān)系【例3分析】這是一個(gè)病例對(duì)照研究設(shè)計(jì)的2X2表資料，即先有結(jié)果分組 （感染患者與未感染患者），經(jīng)過(guò)一段時(shí)間回顧性調(diào)查后才有有關(guān)可疑危險(xiǎn)因素

6、 的接觸情況分組，本例為“氣管插管”或“使用呼吸機(jī)”。 針對(duì)該類(lèi)資料，按如 下步驟進(jìn)行計(jì)算，首先將其按照橫斷面研究設(shè)計(jì)的 2X2表資料進(jìn)行處理，計(jì)算 卡方值，看其兩行上的頻數(shù)分布是否有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，若得到P<0.05的結(jié)果時(shí)，需要進(jìn)行第二步，否則停止計(jì)算；第二步，計(jì)算優(yōu)勢(shì)比（即odds ratio,簡(jiǎn)稱(chēng)OR ; 第三步，運(yùn)用MH#方檢驗(yàn)，檢驗(yàn)總體OR與1之間的差別是否具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。3.4 配對(duì)研究設(shè)計(jì)的2X2表資料中卡方檢驗(yàn)應(yīng)用【例4】某實(shí)驗(yàn)室用甲、乙兩種方法測(cè)定 95例樣品，檢測(cè)結(jié)果分為“ +,-"，甲方法為金標(biāo)準(zhǔn)，試比較兩種方法，如表 4所示：表4甲乙兩種方法測(cè)定結(jié)果比較8

7、55+-合計(jì)9032588795【例4分析】甲方法是金標(biāo)準(zhǔn)，故該資料為特設(shè)金標(biāo)準(zhǔn)的配對(duì)設(shè)計(jì)四格表 資料。若甲方法不是金標(biāo)準(zhǔn)，則僅當(dāng)檢測(cè)結(jié)果中隱含金標(biāo)準(zhǔn)（即不存在假陽(yáng)性結(jié) 果）時(shí)，可以按如下的方法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。 若既沒(méi)有金標(biāo)準(zhǔn)又不屬于隱含金標(biāo)準(zhǔn) 的實(shí)驗(yàn)研究問(wèn)題，則不適合進(jìn)行如下的數(shù)據(jù)分析。若原文的目的是為了比較兩種 檢測(cè)方法的不一致部分的頻數(shù)之間的差別是否具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，就應(yīng)該選用配對(duì)設(shè)計(jì)定性資料的McNema卡方檢驗(yàn)；若原文的目的是為了檢驗(yàn)PCRt和培養(yǎng)法檢 測(cè)結(jié)果是否一致，就應(yīng)該選用一致性檢驗(yàn)，即 Kappa檢驗(yàn)。4、RXC表資料中應(yīng)用實(shí)例4.1 雙向無(wú)序的RXC表資料中卡方檢驗(yàn)應(yīng)用【例5】

8、某醫(yī)院對(duì)2001年至2002年該院四個(gè)不同科室對(duì)四種抗感染藥物所開(kāi)處方數(shù)進(jìn)行調(diào)查，數(shù)據(jù)如表 5所示：表5不同科室使用抗感染藥物處方數(shù)處方數(shù)種類(lèi)：阿莫西林 青霉素V鉀 頭抱氨葦 琥乙紅素合計(jì) 科室小兒科260156691322呼吸kl-25391525555“鼻喉pl16344405920，外 科28461295計(jì)31916518899771【例5分析】從上表看出資料的類(lèi)型為雙向無(wú)序的 4X4列聯(lián)表資料。最小的理 論頻數(shù)為99X95/771=12.2>5,因此，可以用一般卡方檢驗(yàn)。4.2 結(jié)果變量為單向有序的RXC表資料中不適宜使用 檢驗(yàn)【例6】某研究者為了比較三種國(guó)產(chǎn)降壓藥的治療效果，將

9、病情相似的 患者331例隨機(jī)分為三組，比索洛爾組110例，依那普例組111例，緩釋硝苯地 平組110例。降壓療效如表6所示，試比較三組療效的優(yōu)劣。表6三組降壓藥治療效果比較分 組例數(shù)治療效果：顯效后效無(wú)效合計(jì)n索 洛 爾691922110662520111依 那 普 例6822201102036662緩釋硝苯地平331合【例6分析】對(duì)于單項(xiàng)有序表而言，所選用的統(tǒng)計(jì)分析方法應(yīng)當(dāng)與有序的 那個(gè)分組變量各水平的先后順序或取值大小有關(guān)，而一般卡方檢驗(yàn)只能用來(lái)檢驗(yàn) 獨(dú)立性，即各行頻數(shù)分布是否相同，因此結(jié)果變量為單項(xiàng)有序的列聯(lián)表不適宜使 用檢驗(yàn)。在很多生物醫(yī)學(xué)論文中經(jīng)常會(huì)見(jiàn)到科研人員將“顯效”與“有效”數(shù)

10、據(jù) 合并而使用一般卡方檢驗(yàn)計(jì)算總有效率，這種方法處理結(jié)果變量為單項(xiàng)有序列聯(lián) 表資料顯得過(guò)于粗糙，丟失了很多實(shí)驗(yàn)信息，有時(shí)計(jì)算總有效率結(jié)果差別無(wú)統(tǒng)計(jì) 學(xué)意義，但是將變量的有序性考慮進(jìn)去計(jì)算結(jié)果差別可能是有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的。對(duì)于該類(lèi)資料可選用的統(tǒng)計(jì)分析方法有秩和檢驗(yàn)、Ridit分析以及有序變量的Logistic 回歸分析。4.3 雙向有序且屬性不同的RXC表資料中卡方檢驗(yàn)的選用【例71某研究人員在“對(duì)女性青少年特發(fā)性脊柱側(cè)凸患者的骼軟骨進(jìn)行組織計(jì)量學(xué)研究來(lái)評(píng)價(jià)生長(zhǎng)潛能預(yù)測(cè)因素的價(jià)值”實(shí)驗(yàn)中，對(duì)患者的月經(jīng)來(lái)潮時(shí)間與組織學(xué)分級(jí)之間的關(guān)系進(jìn)行分析，數(shù)據(jù)如表 7所示：表7年齡與組織學(xué)分級(jí)的關(guān)系月經(jīng) 來(lái)潮 時(shí)間

11、例數(shù)組織學(xué)分級(jí)：0級(jí)I級(jí)II級(jí)田級(jí)合計(jì)0<12213810年>2.538621812年<2.30884105年<282204年156612合計(jì)11323213138【例7分析】對(duì)于雙向有序且屬性不同的 RX C列聯(lián)表資料所采用的統(tǒng)計(jì)分 析方法不能一概而論，應(yīng)視具體的分析目的而定，一般來(lái)說(shuō)，有四個(gè)可能的分析 目的，即： 第一個(gè)分析目的，希望考察，希望考察各行上頻數(shù)分布是否相同，此時(shí)，將此資 料視為雙向無(wú)序的RXC列聯(lián)表資料，可根據(jù)資料具備的前提條件，選用一般卡 方檢驗(yàn)或者Fisher精確檢驗(yàn)。第二個(gè)分析目的，只關(guān)心各組結(jié)果變量即“組織學(xué)分級(jí)”取值之間的差別是否具 有統(tǒng)計(jì)學(xué)

12、意義，此時(shí)原因變量即“月經(jīng)來(lái)潮時(shí)間”的有序性就變得無(wú)關(guān)緊要了， 可將此時(shí)“雙向無(wú)序RXC列聯(lián)表資料”視為“結(jié)果變量為單項(xiàng)有序的 RXC列聯(lián) 表資料”，可以選用的統(tǒng)計(jì)分析方法有秩和檢驗(yàn)、Ridit分析以及有序變量的Logistic 回歸分析。第三個(gè)分析目的，希望考察原因變量即“月經(jīng)來(lái)潮時(shí)間”與結(jié)果變量即“組織學(xué) 分級(jí)”之間是否存在線(xiàn)性相關(guān)關(guān)系， 此時(shí)，需要選用處理定性資料的相關(guān)分析方 法，通常采用Spearman秩相關(guān)分析方法。第四個(gè)分析目的，若兩個(gè)有序變量之間存在的相關(guān)分析有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，研究者希望進(jìn)一步了解這兩個(gè)有序變量之間的變化關(guān)系是呈直線(xiàn)關(guān)系還是呈某種曲線(xiàn)關(guān) 系，此時(shí)直選用線(xiàn)性趨勢(shì)檢驗(yàn)。4

13、.4雙向有序且屬性相同的RXC表資料中不適宜使用卡方檢驗(yàn)【例8】某醫(yī)院對(duì)100例腦月中瘤患者的臨床診斷結(jié)果與 CT診斷結(jié)果進(jìn)行分 析，數(shù)據(jù)如表8所示：表8 100例腦月中瘤患者的臨床診斷與 CT診斷結(jié)果臨例數(shù)床ct診斷：檢出疑惑未檢出合計(jì) n診斷檢6042出66疑4123惑19木339檢15出671914100合計(jì)【例8分析】雙向有序且屬性相同列聯(lián)表是一個(gè)“方形”列聯(lián)表，它的主 要目的是希望回答行變量與列變量的檢測(cè)結(jié)果是否一致問(wèn)題。該類(lèi)資料常用一致 性檢驗(yàn)（Kappa檢驗(yàn)）。5、kX2表與2Xk表資料中應(yīng)用實(shí)例5.1 k X2表資料中 檢驗(yàn)的選用【例9】某醫(yī)院調(diào)查老年呼吸ICU病房感染情況，分

14、析住院時(shí)間與感染 之間關(guān)系，數(shù)據(jù)見(jiàn)表9:表9住院天數(shù)與醫(yī)院感染的關(guān)系住 院 時(shí) 問(wèn)例數(shù)一感染情況：感染未感染合計(jì)>30天1812620301358天1062420312天<10 天合 計(jì)402020【例9分析】對(duì)于KX2表資料，原因變量如果為多值名義資料可按雙向 無(wú)序的RXC表資料進(jìn)行分析，采用一般檢驗(yàn)或Fisher精確檢驗(yàn)。如果原因變量 為多值有序變量則要看分析目的如果要分析原因變量間的頻數(shù)分布是否相同，則可用一般卡方檢驗(yàn)或Fisher精確檢驗(yàn)；如果要分析第一列(或第二列)上的頻 數(shù)變化是否呈線(xiàn)性趨勢(shì)，則要選用線(xiàn)性趨勢(shì)( Cochran-Armitage Test )。對(duì)于 本例

15、資料，原因變量為多值有序變量，使用 Fisher精確檢驗(yàn)。5.2 2 Xk表資料中卡方檢驗(yàn)的選用【例10】某醫(yī)院皮膚科于2006年5月至2007年1月應(yīng)用丹參酮膠囊治療 座瘡85例，比較效果，具體數(shù)據(jù)見(jiàn)表10:表10三組降壓藥治療效果比較分例數(shù)組治療效果：痊愈 顯效 進(jìn)步 無(wú)效合計(jì)治2842132療85組1828214對(duì)71昭八、4670346組156合計(jì)【例10分析】對(duì)于2Xk表資料如果結(jié)果變量為多值名義變量可按雙向無(wú) 序的RXC表資料進(jìn)行分析，采用一般性檢驗(yàn)或Fisher精確檢驗(yàn)。如果結(jié)果變量 是多值有序變量，則可按結(jié)果變量為單項(xiàng)有序的RXC表資料進(jìn)行分析，采用秩和檢驗(yàn)或Ridit分析等方法。對(duì)于本例資料結(jié)果變量為多值有序變量，不適宜采 用一般卡方檢驗(yàn)，應(yīng)選用秩和檢驗(yàn)或 Ridit分析。6、高維列聯(lián)表資料中應(yīng)用實(shí)例【例11】某實(shí)驗(yàn)研究對(duì)甲磺酸加替沙星氯化鈉注射液和鹽酸左氧氟沙星氯 化鈉注射液對(duì)不同致病菌感染療效進(jìn)行比較，得