检验两个分类变量是否关联

将观测到的类别计数与独立性假设下的期望计数比较。

指南 · 基础统计 · 阅读约需 4 分钟

应用命令、工作表标识符和示例数据值保留原文。截图、图表和下载文件均为英文。

示例: 运输服务与到货状况

一个 3 x 3 观测计数表,代表 600 票不同货物。

下载示例数据(CSV,英文列名)

此示例与 Help 中使用的示例相同。导入 CSV 文件以按照步骤操作,或在 Help 中使用 Open example in a practice copy 预填输入。

1. 创建工作区

在侧边栏中打开 Basic Statistics,选择 Categorical: Independence (χ²)。创建并命名分析,选择 New blank worksheet,然后选择 Create analysis。

2. 导入示例数据

下载上方的 CSV 文件并将其导入工作表。分隔符选择 Comma,小数分隔符选择 Dot,并选中 First row contains column names。

3. 指定计数列

在 Inputs 中选择 Contingency table 作为 Input format。打开 Frequency columns,依次选择 intact、cosmetic_damage_only 和 functional_damage。将 shipping_service 指定为 Row category labels (optional)。CSV 已是计数表,不要将表中的每一行当作一票货物。

4. 设置检验和类别标签

输入 0.05 至 Significance level (α),并选中 Apply Yates’ continuity correction。打开 Column category labels。输入 Intact 至 Column 1 label,输入 Cosmetic damage only 至 Column 2 label,输入 Functional damage 至 Column 3 label。保持已保存的复选框设置,以复现示例。它对本 3×3 表不起作用:Yates 校正仅适用于 2×2 表。

Categorical: Independence (χ²): 输入信息,包含示例的列分配和设置
英文 Inputs 界面,展示运行分析前的示例列和设置。 查看原尺寸图片 (在新标签页中打开)

5. 运行分析

选择 Run analysis,然后打开 Results。

6. 解读结果

  1. 阅读观测计数

    三种服务行和三种状况列代表 600 票不同货物。每票货物只对应一种服务和一种互斥的到货状况。例如,Consolidated 有 160 票完好货物、38 票仅外观损伤货物和 22 票功能性损伤货物。

  2. 阅读关联检验

    χ² 为 11.2614,自由度为 4;p = 0.02378。在 5% 显著性水平上,有证据表明存在关联。最小期望计数为 14.7,无期望计数低于 5。本 3×3 表未使用 Yates 校正。

  3. 比较观测计数与期望计数

    期望计数在独立性假设下,使用观测到的服务和状况总数计算。Consolidated 仅外观损伤的观测计数为 38,期望计数为 27.867。这些期望计数是比较模型,并非客户绩效目标。

  4. 定位主要差异

    Consolidated 仅外观损伤的残差约为 +1.92;Express 仅外观损伤的残差约为 −1.84。正值表示高于期望,负值表示低于期望。Consolidated 仅外观损伤货物为 38/220(17.3%),Express 为 14/180(7.8%)。这些单元并非分别经过校正的检验。

  5. 改变策略前先调查

    检查各服务的产品组合、包装及运输条件。这种观测到的关联并不能证明选择某种服务会导致损伤。

更多详情:阅读各结果部分

完整结果表采用六位有效数字,与 Help 中一致。

卡方独立性检验

χ² 汇总观测计数与期望计数之间的差异。自由度为 4;p 值检验独立性。显著性水平 α 为 0.05。请求 Yates 校正和实际使用 Yates 校正两行,区分了设置与实际采用的校正。期望计数检查说明近似方法是否适用;此处所有期望计数至少为 14.7。

卡方独立性检验 · 9 行
统计量数值
χ² 统计量11.2614
自由度4
p 值0.0237781
α0.05
请求使用 Yates 校正true
实际使用 Yates 校正false
是否存在期望频数小于 5 的单元格false
期望频数小于 5 的单元格数0
最小期望频数14.7
  • 有证据表明存在关联(p=0.0238)。

观测计数

每个服务行列出三种互斥到货类别的观测计数。全部九个单元均已纳入,总计 600 票货物。比较比率时,应使用各服务自身的总数,不能仅比较原始损伤计数。

观测计数 · 3 行
行类别完好仅外观损伤功能性损伤
Standard1602416
Express1551411
Consolidated1603822

期望计数

在独立性假设下,期望计数 = 服务总数 × 状况总数 / 600。这些小数值是模型计数,并非额外的货物或验收阈值。请将每个单元与对应的观测计数单元比较。

期望计数 · 3 行
行类别完好仅外观损伤功能性损伤
Standard158.33325.333316.3333
Express142.522.814.7
Consolidated174.16727.866717.9667

标准化残差

每个残差为(观测值 − 期望值)/ 期望值的平方根。其符号用于定位超出和不足,其大小有助于定位总体关联的贡献来源。它们并非分别经过多重性校正的单元检验。

标准化残差 · 3 行
行类别完好仅外观损伤功能性损伤
Standard0.132453-0.264906-0.0824786
Express1.04713-1.84296-0.965035
Consolidated-1.073461.91960.951547

7. 创建报告

保留 Chi-square independence test、全部 Observed counts、Expected counts 和 Standardized residuals、类别定义及期望计数检查。说明已请求 Yates 校正但未实际使用,且关联并不能证明因果关系。

在已完成的运行中选择 Add to report 。打开 Choose individual items and advanced options 以选择表格和图表,然后选择 Add to draft。隐藏的项目仍会保留在已保存的分析中。

为报告命名,并添加研究目的和您的解读。选择 Save,查看 Preview,然后使用 Export → Download HTML。以下示例包含全部已选内容,包括超出单屏显示范围的结果。

此报告在应用中生成,为英文原版。 此 Help 示例在应用内生成的完整输出,包括适用的表格、图表和运行说明。 报告中的数值采用应用显示的数值精度。导出的图表为静态图表。在窄屏上,请横向滚动查看较宽的图表和表格。
查看示例报告: 运输服务是否与到货状况关联?

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