卡方檢驗的運(yùn)用

1、卡方檢驗的運(yùn)用（2011-07-12 18:50:46）轉(zhuǎn)載標(biāo)簽： 分類：數(shù)理統(tǒng)計卡方檢驗檢驗列聯(lián)表檢驗方法選擇chi-test教育轉(zhuǎn)載自卡方檢驗的運(yùn)用1、問題的提出許多實驗工作者在對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析的時候經(jīng)常會犯一類錯誤， 就是在對定性資料分析的時候不考慮它是何種類定性資料而不假思索使用一般 卡方檢驗，這種做法有的時候是錯誤的，有的時候使得實驗信息丟失了許多從而 導(dǎo)致實驗整體不夠科學(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)計分析方 法處理各類定性資料。2、卡方檢驗的特點及應(yīng)用合理選用統(tǒng)計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，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。各類資料又可細(xì)分為許多種類， 并不是每一類資料都可 以使用卡方檢驗，有的可以直接使用，有的根據(jù)實驗?zāi)康牡牟煌x擇使用， 有 的則不適宜使用?？ǚ綑z驗（也稱為 pearson卡方檢驗）用于檢驗獨(dú)立性，一 般，有一個由大量個體構(gòu)成的總體，每一個體上可量度兩個屬性指標(biāo)：A, Bo指標(biāo)A分r級：A ,A ,而指標(biāo)B分s級：B , - B級。從該總體中隨機(jī)抽出n 個個體，測得第i個個體的指標(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。3、2X2表資料中應(yīng)用實例3.1 橫斷面研究設(shè)計的2X2表資料中卡方檢

3、驗應(yīng)用【例11評價兩種小兒細(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：后效無效合計I組II組合計44953428508617103【例1分析】上表是關(guān)于兩種治療藥物對小兒細(xì)菌性肺炎的治療效果評價, 可采用橫斷面研究設(shè)計2X2表資料中一般卡方檢驗。3.2 隊列研究設(shè)計的2X2表資料中卡方檢驗應(yīng)用【例2】為觀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組大靜脈營養(yǎng)袋組為12

4、例，按輸一大的量為1次計算，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 計組輸液結(jié)果：有不良反應(yīng)無不良反應(yīng)而F11112751281624【例2分析】這是一個隊列研究設(shè)計的2X2表資料，即先有實驗分組（即 原因變量，力肽注射液，力肽注射液加氨基酸），而后觀察是否有不良反應(yīng)。針 對該類資料，按如下步驟進(jìn)行計算，首先將其按照橫斷面研究設(shè)計的2X2表資料進(jìn)行處理，計算卡方值，看其兩行上的頻數(shù)分布是否有統(tǒng)計學(xué)意義，若得到 P<0.05的結(jié)果時，需要進(jìn)行第二步，否

5、則停止計算；第二步，計算相對危險度 RR（即relative risk, 簡稱RR ;第三步，運(yùn)用 MH#方檢驗，檢驗總體 RR與 1之間的差別是否具有統(tǒng)計學(xué)意義。3.3 病例對照研究設(shè)計的2X2表資料中檢驗應(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】這是一個病例對照研究設(shè)計的2X2表資料，即先有結(jié)果分組 （感染患者與未感染患者），經(jīng)過一段時間回顧性調(diào)查后才有有關(guān)可疑危險因素

6、 的接觸情況分組，本例為“氣管插管”或“使用呼吸機(jī)”。 針對該類資料，按如 下步驟進(jìn)行計算，首先將其按照橫斷面研究設(shè)計的 2X2表資料進(jìn)行處理，計算 卡方值，看其兩行上的頻數(shù)分布是否有統(tǒng)計學(xué)意義，若得到P<0.05的結(jié)果時，需要進(jìn)行第二步，否則停止計算；第二步，計算優(yōu)勢比（即odds ratio,簡稱OR ; 第三步，運(yùn)用MH#方檢驗，檢驗總體OR與1之間的差別是否具有統(tǒng)計學(xué)意義。3.4 配對研究設(shè)計的2X2表資料中卡方檢驗應(yīng)用【例4】某實驗室用甲、乙兩種方法測定 95例樣品，檢測結(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甲乙兩種方法測定結(jié)果比較8

7、55+-合計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)的配對設(shè)計四格表 資料。若甲方法不是金標(biāo)準(zhǔn)，則僅當(dāng)檢測結(jié)果中隱含金標(biāo)準(zhǔn)（即不存在假陽性結(jié) 果）時，可以按如下的方法進(jìn)行統(tǒng)計分析。 若既沒有金標(biāo)準(zhǔn)又不屬于隱含金標(biāo)準(zhǔn) 的實驗研究問題，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 檢測方法的不一致部分的頻數(shù)之間的差別是否具有統(tǒng)計學(xué)意義，就應(yīng)該選用配對設(shè)計定性資料的McNema卡方檢驗；若原文的目的是為了檢驗PCRt和培養(yǎng)法檢 測結(jié)果是否一致，就應(yīng)該選用一致性檢驗，即 Kappa檢驗。4、RXC表資料中應(yīng)用實例4.1 雙向無序的RXC表資料中卡方檢驗應(yīng)用【例5】

8、某醫(yī)院對2001年至2002年該院四個不同科室對四種抗感染藥物所開處方數(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：阿莫西林 青霉素V鉀 頭抱氨葦 琥乙紅素合計 科室小兒科260156691322呼吸kl-25391525555“鼻喉pl16344405920，外 科28461295計31916518899771【例5分析】從上表看出資料的類型為雙向無序的 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。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【例6】某研究者為了比較三種國產(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：顯效后效無效合計n索 洛 爾691922110662520111依 那 普 例6822201102036662緩釋硝苯地平331合【例6分析】對于單項有序表而言，所選用的統(tǒng)計分析方法應(yīng)當(dāng)與有序的 那個分組變量各水平的先后順序或取值大小有關(guān)，而一般卡方檢驗只能用來檢驗 獨(dú)立性，即各行頻數(shù)分布是否相同，因此結(jié)果變量為單項有序的列聯(lián)表不適宜使 用檢驗。在很多生物醫(yī)學(xué)論文中經(jīng)常會見到科研人員將“顯效”與“有效”數(shù)

10、據(jù) 合并而使用一般卡方檢驗計算總有效率，這種方法處理結(jié)果變量為單項有序列聯(lián) 表資料顯得過于粗糙，丟失了很多實驗信息，有時計算總有效率結(jié)果差別無統(tǒng)計 學(xué)意義，但是將變量的有序性考慮進(jìn)去計算結(jié)果差別可能是有統(tǒng)計學(xué)意義的。對于該類資料可選用的統(tǒng)計分析方法有秩和檢驗、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表資料中卡方檢驗的選用【例71某研究人員在“對女性青少年特發(fā)性脊柱側(cè)凸患者的骼軟骨進(jìn)行組織計量學(xué)研究來評價生長潛能預(yù)測因素的價值”實驗中，對患者的月經(jīng)來潮時間與組織學(xué)分級之間的關(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)分級的關(guān)系月經(jīng) 來潮 時間

11、例數(shù)組織學(xué)分級：0級I級II級田級合計0<12213810年>2.538621812年<2.30884105年<282204年156612合計11323213138【例7分析】對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，一般來說，有四個可能的分析 目的，即： 第一個分析目的，希望考察，希望考察各行上頻數(shù)分布是否相同，此時，將此資 料視為雙向無序的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 方檢驗或者Fisher精確檢驗。第二個分析目的，只關(guān)心各組結(jié)果變量即“組織學(xué)分級”取值之間的差別是否具 有統(tǒng)計學(xué)

12、意義，此時原因變量即“月經(jīng)來潮時間”的有序性就變得無關(guān)緊要了， 可將此時“雙向無序RXC列聯(lián)表資料”視為“結(jié)果變量為單項有序的 RXC列聯(lián) 表資料”，可以選用的統(tǒng)計分析方法有秩和檢驗、Ridit分析以及有序變量的Logistic 回歸分析。第三個分析目的，希望考察原因變量即“月經(jīng)來潮時間”與結(jié)果變量即“組織學(xué) 分級”之間是否存在線性相關(guān)關(guān)系， 此時，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。第四個分析目的，若兩個有序變量之間存在的相關(guān)分析有統(tǒng)計學(xué)意義，研究者希望進(jìn)一步了解這兩個有序變量之間的變化關(guān)系是呈直線關(guān)系還是呈某種曲線關(guān) 系，此時直選用線性趨勢檢驗。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【例8】某醫(yī)院對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 n診斷檢6042出66疑4123惑19木339檢15出671914100合計【例8分析】雙向有序且屬性相同列聯(lián)表是一個“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結(jié)果是否一致問題。該類資料常用一致 性檢驗（Kappa檢驗）。5、kX2表與2Xk表資料中應(yīng)用實例5.1 k X2表資料中 檢驗的選用【例9】某醫(yī)院調(diào)查老年呼吸ICU病房感染情況，分

14、析住院時間與感染 之間關(guān)系，數(shù)據(jù)見表9:表9住院天數(shù)與醫(yī)院感染的關(guān)系住 院 時 問例數(shù)一感染情況：感染未感染合計>30天1812620301358天1062420312天<10 天合 計402020【例9分析】對于KX2表資料，原因變量如果為多值名義資料可按雙向 無序的RXC表資料進(jìn)行分析，采用一般檢驗或Fisher精確檢驗。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或Fisher精確檢驗；如果要分析第一列(或第二列)上的頻 數(shù)變化是否呈線性趨勢，則要選用線性趨勢( Cochran-Armitage Test )。對于 本例

15、資料，原因變量為多值有序變量，使用 Fisher精確檢驗。5.2 2 Xk表資料中卡方檢驗的選用【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 無效合計治2842132療85組1828214對71昭八、4670346組156合計【例10分析】對于2Xk表資料如果結(jié)果變量為多值名義變量可按雙向無 序的RXC表資料進(jìn)行分析，采用一般性檢驗或Fisher精確檢驗。如果結(jié)果變量 是多值有序變量，則可按結(jié)果變量為單項有序的RXC表資料進(jìn)行分析，采用秩和檢驗或Ridit分析等方法。對于本例資料結(jié)果變量為多值有序變量，不適宜采 用一般卡方檢驗，應(yīng)選用秩和檢驗或 Ridit分析。6、高維列聯(lián)表資料中應(yīng)用實例【例11】某實驗研究對甲磺酸加替沙星氯化鈉注射液和鹽酸左氧氟沙星氯 化鈉注射液對不同致病菌感染療效進(jìn)行比較，得