2×2 Fisher确切概率法(2×2 Fisher’s Exact Test)——SPSS软件实现

关键词：SPSS; 卡方检验; Fisher确切概率法; Fisher精确检验; 费希尔确切概率法; 费希尔精确检验

一、案例介绍

某医师为研究术前使用抗菌药A预防术后感染的效果，将34例行人工全膝关节置换术的患者随机分为试验组和对照组，收集患者术后感染的情况，分为阳性和阴性。问两组患者术后感染率有无差别？

首先进行数据录入，χ²检验的数据录入可分为两种：第一种为频数资料，需要设置分组变量、观察变量和频数变量，该形式在进行χ²检验时较为常见，进行统计分析前需要进行数据加权。第二种为非频数资料，只有分组变量和观察变量两列，每一行为一个患者的数据，该形式是在SPSS软件中进行各种统计分析最常用的资料形式，进行χ²检验前不需要进行数据加权。

本案例的数据采用第一种录入方式。创建分组变量“Group”，测量尺度设为“名义”，赋值为“1”和“2”分别代表试验组和对照组。创建观察变量“Result”，测量尺度设为“名义”，赋值为“1”和“0”分别代表术后感染情况阳性和阴性。创建频数变量“Frequency”，测量尺度设为“标度”，记录各组不同感染情况的患者数。数据见图1。本文案例可从“附件下载”处下载。

二、问题分析

本案例的分析目的是探究术前使用抗菌药A预防术后感染的效果， 由于总例数为34例<40，因此考虑使用Fisher确切概率法。但需要满足2个条件：

条件1：分组变量和观察变量均为二分类变量，本案例数据满足该条件。

条件2：观测值相互独立，本案例数据满足该条件，研究对象的术后感染情况互不干扰。

三、软件操作及结果解读

(一) 适用条件判断

本案例的数据满足上述条件。

(二) 统计描述及推断

1. 软件操作

本案例为频数资料，需要先进行加权处理。

①选择“数据”—“加权个案”(图2)。

②出现“个案加权”对话框，选择“个案加权依据”后，将左侧变量“Frequency”选入右侧“频数变量”框中，点击“确定”，则完成数据加权(图3)。

加权个案后进行检验。

③选择“分析”—“描述统计”—“交叉表”(图4)

④出现“交叉表”对话框，将分组变量“Group”放入右侧“行”下方的变量框中，将结果变量“Result”放入右侧“列”下方的变量框中(图5)，“行”和“列”中的变量可以互换位置，不影响检验结果。

⑤在“交叉表”对话框中点击右侧“精确”，出现“确切检验”对话框，勾选“精确”，激活“每次检验的时间限制”，并默认已填写的数字“5”(图6)，点击“继续”回到“交叉表”对话框。

⑥在“交叉表”对话框中点击右侧“统计”，出现“交叉表：统计”对话框，勾选“卡方”(图7)，点击“继续”回到“交叉表”对话框。

⑦点击“交叉表”对话框右侧“单元格”，在“交叉表：单元格显示”对话框中勾选“实测”、“期望”、“行”，其他保持默认不变，如图7所示。点击“继续”后回到“交叉表”对话框，点击“确定”，则得到卡方检验结果。

2. 结果解读

(1) 统计描述

图9为“分组*疗效 交叉表”，给出了试验组和对照组的观察值、期望频数及组内占比。由结果可知，试验组和对照组的术后感染率分别为11.8%和29.4%。总例数为34例。

(2) 统计学推断

图10为本案例检验结果，其中列出了多种检验结果。表格下方的注脚a提示：有2个单元格的期望频数小于5，最小期望频数为3.5。同时因为本案例样本数为35，小于40，所以检验结果应采用第四行的Fisher’s Exact Test(Fisher确切概率法)，此处给出了Fisher确切概率法的P值，由双侧检验P=0.398可知按照α=0.05的检验水准，两组患者术后感染率的差异无统计学意义，尚不能认为试验组组和对照组的术后感染率不同。

四、结论

本研究采用2×2 Fisher确切概率法对两组患者术后感染率进行比较分析，由于总例数(34例)<40，数据满足Fisher确切概率法的条件。分析结果显示，试验组患者的术后感染率为11.8%，对照组的术后感染率为29.4%，Fisher确切概率法的P值为0.398>0.05，提示两组患者的术后感染率的差异无统计学意义，尚不能认为两组患者的术后感染率不同。

五、知识小贴士

• 当2×2列联表资料出现下列情况时，需要使用Fisher精确检验：
• 样本量N<40。
• 期望频数T<1。
• χ²检验或连续校正χ²检验所得P值接近检验水准α。
• 关于χ²检验的更多内容详见χ^²检验的注意事项——使用技巧。