在Excel中计算卡方统计量主要通过以下步骤实现,结合函数使用可完成独立性检验、拟合优度检验等场景:
一、核心公式与步骤
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公式结构
卡方统计量计算公式为: $$ \chi^2 = \sum \frac{(O_i - E_i)^2}{E_i} $$
其中,$O_i$为观察频数,$E_i$为期望频数。
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操作步骤
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数据准备 :将实际观察值与理论期望值分别输入Excel表格(如四格表中a、b、c、d为实际频数)。
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计算卡方值 :使用
CHITEST
函数直接计算卡方值及P值。例如,输入实际值范围A1:A4
和期望值范围B1:B4
,函数形式为:
$$ CHITEST(A1:A4, B1:B4) $$
该函数会返回卡方统计量和对应的P值。
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二、函数应用示例
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独立性检验 :适用于检验两个分类变量是否独立。例如,通过
CHITEST
函数输入四格表数据后,根据P值判断是否拒绝原假设(即变量无关)。 -
拟合优度检验 :通过比较观察频数与理论频数,判断模型拟合效果。需先手动计算期望频数,再代入公式。
三、注意事项
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自由度计算 :卡方分布的自由度通常为$(行数-1) \times (列数-1)$,例如四格表自由度为1。
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数据要求 :观察频数需满足理论频数≥5的条件,否则需使用校正公式。
四、扩展工具
若需更复杂分析,可使用Excel插件(如Real Statistics)或Python库(如scipy.stats
)进行扩展。