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

发布于 2021年8月30日 星期一 16:42:00 浏览:5659
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在前面文章中介绍了2×2 Fisher确切概率法(Fisher's Exact Test)的假设检验理论,本文将使用同样的案例演示在SPSS软件中实现2×2 Fisher确切概率法的操作步骤。

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。

图1

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)。

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)。

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)

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。

图5

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。

图6

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。

图7

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。

图8

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。

图9
(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。

图10

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χ²检验的注意事项——使用技巧
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