使用方法
- 选择 检验类型:表格中的独立性检验,或与期望比例的拟合优度检验。
- 做独立性检验时,在 频数表 中每行输入一条数据。做拟合优度检验时,输入 观测频数,如有期望权重,再输入 期望权重(可选)。
- 选择 显著性水平 α,通常为5%。
- 阅读 在 α 下的结论,然后查看 卡方统计量 χ²、P 值 和 期望频数(逐格)。
卡方统计量的计算
对每个单元格,期望频数是 H₀ 所预测的频数。在列联表中,H₀ 认为行与列相互独立,因此某单元格的期望频数等于其所在行合计乘以所在列合计,再除以总数。在拟合优度检验中,某类别的期望频数等于总数乘以该类别在期望权重中的份额。
卡方统计量是对所有单元格求 (观测 − 期望)² ÷ 期望 的和。它越大,频数就越不像期望的模式。它的 P 值来自对应自由度的卡方分布:列联表的自由度为 (行数 − 1) × (列数 − 1);拟合优度检验的自由度为类别数减一,因为没有从数据中估计参数。
期望(独立性) = 行合计 × 列合计 ÷ N
期望(拟合) = N × 权重 ÷ 权重之和
χ² = Σ (观测 − 期望)² ÷ 期望
df = (行数 − 1)(列数 − 1),或 类别数 − 1
结果何时不可靠
卡方分布是一种近似,在期望频数不太小时才成立。当任何期望频数小于5时,本计算器会给出提醒,并说明受影响的单元格数量。Cochran 规则(1952年)更为严格:任何期望频数都不得小于1,且小于5的期望频数不得超过五分之一。若不满足该规则,请合并较小的类别,或改用费舍尔等精确检验。
本计算器不涵盖的内容
示例:孟德尔豌豆计数与9:3:3:1的比较
孟德尔统计的四类豌豆数分别为315、108、101和32。按9:3:3:1的比例,期望频数分别为312.75、104.25、104.25和34.75。统计量为 χ² = 0.4700,自由度为3,P 值为0.9254,因此不拒绝该比例。
R 自带的头发与眼睛颜色表(按性别合计)给出 χ² = 138.29,自由度为9,P 值小于0.0001:头发颜色与眼睛颜色相关。
| 类别 | 观测值 | 期望值 |
|---|---|---|
| 圆形、黄色 | 315 | 312.75 |
| 皱缩、黄色 | 108 | 104.25 |
| 圆形、绿色 | 101 | 104.25 |
| 皱缩、绿色 | 32 | 34.75 |
常见问题
独立性检验和拟合优度检验有什么区别?
独立性检验判断表格中的两个分类变量是否相关。拟合优度检验判断一组频数是否符合期望比例,例如遗传比例,或已知的人口构成。
为什么自由度是 (行数 − 1) × (列数 − 1)?
一旦行合计和列合计确定,只有 (行数 − 1) × (列数 − 1) 个单元格可以自由选择,其余单元格由合计决定。这些可以自由选择的单元格数就是自由度。
期望频数能告诉我什么?
它们是原假设成立时每个单元格应当出现的频数。逐格比较观测值与期望值,可以看出差异最大的地方,而贡献一列则指出最大的差异。
期望频数小于5时应当怎么办?
在合理的情况下合并较小的类别,收集更多数据,或对 2×2表使用费舍尔精确检验。这时卡方检验的 P 值就不那么可靠了。
能否用于百分比或测量值?
本检验应用于频数,而不是百分比或测量值。可以用样本量把百分比换算回频数;对连续测量值的均值,则应使用 t 检验。
计算器会把我的数字发送到别处吗?
不会。计算完全在您的浏览器中完成,您输入的数字不会被保存,也不会发送到我们的服务器或其他任何地方。
资料来源
- NIST/SEMATECH e-Handbook of Statistical Methods, 1.3.5.15: Chi-square goodness-of-fit test(英文)
- NIST/SEMATECH e-Handbook of Statistical Methods, 1.3.6.7: Tables for probability distributions(英文)
- Wikipedia: Chi-squared test(英文)
数据和文字最近核对于2026年11月10日星期二。