logo search
Математические методы в биологии

Сравнение качественных признаков Критерий χ2

Условия применения: объем выборки n  40, выборочные данные сгруппированы в интервальный вариационный ряд с числом интервалов не менее 7, ожидаемые (теоретические) частоты интервалов не должны быть меньше 5.

Проверяемая гипотеза H0 состоит в том, что плотность распределения генеральной совокупности, из которой была взята выборка соответствует теоретической модели.

Хи-квадрат = ∑(Э - Т)² / Т

df = (R - 1) * (C - 1),  где R – количество строк в таблице, C – количество столбцов.

К примеру, психолог хочет узнать, действительно ли то, что учителя более предвзято относятся к мальчикам, чем к девочкам. Т.е. более склонны хвалить девочек. Для этого психологом были проанализированы характеристики учеников, написанные учителями. Данные о частоте встречаемости слов были занесены в таблицу:

 

 

«Активный»

«Старательный»

«Дисциплинированный»

Мальчики

10

5

6

Девочки

6

12

9

 

Для этого построим таблицу распределения эмпирических частот, т.е. тех частот, которые мы наблюдаем:

 

«Активный»

«Старательный»

«Дисциплинированный»

Итого:

Мальчики

10

5

6

21

Девочки

6

12

9

27

Итого:

16

17

15

n = 48

 Теоретически, мы ожидаем, что частоты распределятся равновероятно, т.е.  частота распределится пропорционально между мальчиками и девочками. Построим таблицу теоретических частот. Для этого умножим сумму по строке на сумму по столбцу и разделим получившееся число на общую суму (n).

 

 

«Активный»

«Старательный»

«Дисциплинированный»

Итого:

Мальчики

(21 * 16)/48 = 7

(21 * 17)/48 = 7.44

(21 * 15)/48 = 6.56

21

Девочки

(27 * 16)/48 = 9

(27 * 17)/48 = 9.56

(27 * 15)/48 = 8.44

27

Итого:

16

17

15

n = 48

 

Итоговая таблица для вычислений будет выглядеть так:

Категория 1

Категория 2

Эмпирич.

Теоретич.

(Э-Т)2

Мальчики

«Активный»

10

7

1,28

 

«Старательный»

5

7,44

0,8

 

«Дисциплини-рованный»

6

6,56

0,47

Девочки

«Активный»

6

9

1

 

«Старательный»

12

9,56

0,62

 

«Дисциплини-рованный»

9

8,44

0,04

 

 

 

 

Сумма: 4,21

 

В нашем случае хи-квадрат = 4,21; df = 2.

По таблице критических значений критерия находим: при df = 2 и уровне ошибки 0,05 критическое значение χ2  =  5,99.

Полученное значение меньше критического, а значит принимается нулевая гипотеза. Вывод: учителя не придают значение полу ребенка при написании ему характеристики.