使い方
- 検定の種類を選びます。表による独立性か、期待比率に対する適合度です。
- 独立性では度数の表を1行ずつ入力します。適合度では観測度数と、必要なら期待比(任意)を入力します。
- 有意水準αを選びます。通常は5%です。
- αでの結論、カイ二乗統計量χ²、p値、マスごとの期待度数を読み取ります。
カイ二乗統計量の計算
各マスの期待度数は、H₀が予測する度数です。表の検定では、H₀は行と列が独立であることを表します。そのため、マスの期待度数は、その行の合計に列の合計を掛け、全体の合計で割った値になります。適合度の検定では、カテゴリーの期待度数は、全体の度数に、そのカテゴリーが期待比で占める割合を掛けた値です。
統計量は、すべてのマスについて (観測度数 − 期待度数)² ÷ 期待度数 を足し合わせたものです。値が大きいほど、度数が期待されるパターンから離れていることを示します。p値は、表示された自由度のカイ二乗分布から求めます。自由度は、表では (行数 − 1) × (列数 − 1)で、適合度では、度数から推定する母数がないため、カテゴリー数 − 1です。
期待度数(独立性)= 行の合計 × 列の合計 ÷ N
期待度数(適合度)= N × 比 ÷ 比の合計
χ² = Σ (観測度数 − 期待度数)² ÷ 期待度数
自由度df = (行数 − 1)(列数 − 1)、またはカテゴリー数 − 1
結果が信頼できない場合
カイ二乗分布は、期待度数が小さすぎないときに成り立つ近似です。このツールは、期待度数のどれかが5未満のとき、警告とともに該当する数を示します。コクランの規則(1952年)はさらに厳しく、期待度数が1未満のマスがなく、5未満のマスが全体の5分の1以下であることを求めます。この規則を満たさない場合は、小さいカテゴリーをまとめるか、フィッシャーの正確検定などの正確な検定を使ってください。
このツールが扱わない範囲
計算例:メンデルのエンドウ豆の数と9:3:3:1
メンデルの4つの型のエンドウ豆の数、315、108、101、32について、9:3:3:1の比での期待度数は、312.75、104.25、104.25、34.75です。統計量はχ² = 0.4700、自由度は3、p値は0.9254で、この比は棄却されません。
Rに含まれる髪の色と目の色の表(性別で合計した値)では、χ² = 138.29、自由度は9、p値は0.0001未満です。髪の色と目の色には関連があります。
| 区分 | 観測度数 | 期待度数 |
|---|---|---|
| 丸くて黄色 | 315 | 312.75 |
| しわがあって黄色 | 108 | 104.25 |
| 丸くて緑色 | 101 | 104.25 |
| しわがあって緑色 | 32 | 34.75 |
よくある質問
独立性の検定と適合度の検定の違いは何ですか?
独立性の検定は、表にある2つの質的変数に関連があるかを問います。適合度の検定は、1組の度数が期待される比率、たとえば遺伝の比や既知の人口構成と一致するかを問います。
自由度が (行数 − 1) × (列数 − 1)になるのはなぜですか?
行の合計と列の合計が決まると、自由に選べるマスは (行数 − 1) × (列数 − 1)個だけで、残りのマスは合計から決まります。その自由に選べるマスの数が自由度です。
期待度数は何を示しますか?
帰無仮説が正しい場合に、各マスで予想される度数です。マスごとに比べると、観測度数がどこで最も異なるかが分かります。寄与の列は、差の大きいマスを示します。
期待度数が5未満のものがあるときはどうすればよいですか?
意味がある場合は小さいカテゴリーをまとめるか、データを増やすか、2 × 2の表ならフィッシャーの正確検定を使ってください。このままではカイ二乗検定のp値の信頼性が下がります。
割合や測定値にも使えますか?
カイ二乗検定は度数に使ってください。割合や測定値には使えません。割合は標本の大きさを使って度数に戻し、測定値の平均の比較にはt検定を使ってください。
入力した数値は外部に送られますか?
いいえ。計算はブラウザの中で行われ、入力した内容が当サイトに送られることはありません。
出典
- NIST/SEMATECH e-Handbook of Statistical Methods(英語), 1.3.5.15: Chi-square goodness-of-fit test
- NIST/SEMATECH e-Handbook of Statistical Methods(英語), 1.3.6.7: Tables for probability distributions
- Wikipedia(英語): Chi-squared test (independence and goodness of fit)
数値と文章の最終確認日:2026年11月10日火曜日。