京公网安备 11010802034615号
经营许可证编号:京B2-20210330
下面的脚本将每次实验获得的 X 平方分布统计写到一个输出文件以便稍后用图表表示。 清单 2. 将获得的 X 平方分布统计写到输出文件 <?php // simulate.php // Copyright 2003, Paul Meagher // Distributed under LGPL // Set time limit to 0 so script doesn't time out set_time_limit(0); require_once "../init.php"; require PHP_MATH . "chi/Multinomial.php"; require PHP_MATH . "chi/ChiSquare1D.php"; // Initialization parameters $NExps = 10000; $NTrials = 300; $NOptions = 3; $multi = new Multinomial($NExps, $NTrials, $NOptions); $output = fopen("./data.txt","w") OR die("file won't open"); for ($i=0; $i<$NExps; $i++) { // For each multinomial experiment, do chi square analysis $chi = new ChiSquare1D($multi->Outcomes[$i]); // Load obtained chi square value into sampling distribution array $distribution[$i] = $chi->ChiSqObt; // Write obtained chi square value to file fputs($output, $distribution[$i]."\n"); } fclose ($output); ?> 为了使运行该实验所期望获得的结果可视化,对我来说,最简单的方法就是将 data.txt 文件装入开放源码统计包 R,运行 histogram 命令,并且在图形编辑器中编辑该图表,如下所示: x = scan("data.txt") hist(x, 50) 正如您可以看到的,这些 X 平方分布值的直方图与上面表示的 df = 2 的连续 X 平方分布的分布近似。 图 3. 与 df=2 的连续分布近似的值 在下面几节中,我将侧重于说明这个模拟实验中所使用的 X 平方分布软件的工作原理。
通常情况下,X 平方分布软件将用于分析实际的定类尺度数据(例如 Web 民意测验结果、每周的流量报告或者客户品牌偏好报告),而不是您使用的模拟数据。您可能还会对该软件生成的其它输出 ― 例如汇总表和尾数概率 ― 感兴趣。 X 平方分布的实例变量 我开发的基于 php 的 X 平方分布软件包由用于分析频率数据的类构成,频率数据是按照一维或两维(ChiSquare1D.php 和 ChiSquare2D.php)进行分类的。我的讨论将仅局限于说明 ChiSquare1D.php 类的工作原理,以及说明如何将其应用于一维 Web 民意测验数据。 在继续之前,应当说明:按照两维对数据进行分类(例如,按照性别对啤酒偏好进行分类),允许您通过查找列联表单元中的系统关系或条件概率开始说明您的结果。尽管下面的许多讨论将有助于您理解 ChiSquare2D.php 软件的工作原理,但本文未讨论的其它实验、分析和可视化问题也是使用这个类之前必须处理的。
清单 3 研究了 ChiSquare1D.php 类的片段,它由以下部分构成: 1.一个被包含的文件 2.类实例变量 清单 3. 带有被包含的文件和实例变量的 X 平方分布类的片段 <?php // ChiSquare1D.php // Copyright 2003, Paul Meagher // Distributed under LGPL require_once PHP_MATH . "dist/Distribution.php"; class ChiSquare1D { var $Total; var $ObsFreq = array(); // Observed frequencies var $ExpFreq = array(); // Expected frequencies var $ExpProb = array(); // Expected probabilities var $NumCells; var $ChiSqObt; var $DF; var $Alpha; var $ChiSqProb; var $ChiSqCrit; } ?> 清单 3 中这个脚本的顶部包含了一个名为 Distribution.php 的文件。所包含的路径合并了在 init.php 文件中设置的 PHP_MATH 常量,假定 init.php 文件已包含在调用脚本中。 所包含的文件 Distribution.php 包含了为几个常用的抽样分布(T 分布、F 分布和 X 平方分布)生成抽样分布统计信息的方法。ChiSquare1D.php 类必须能够访问 Distribution.php 中的 X 平方分布方法,以计算所得到的 X 平方分布值的尾数概率。 这个类中的实例变量列表值得注意,因为它们定义了由分析过程生成的结果对象。
这个结果对象包含了有关检验的所有重要详细信息,包括三个重要的 X 平方分布统计 ― ChiSqObt、ChiSqProb 和 ChiSqCrit。关于如何计算每个实例变量的详细信息,可以查阅该类的构造函数方法,所有这些值都源自那里。 构造函数:X 平方分布检验的主干 清单 4 给出了 X 平方分布的构造函数代码,它构成了 X 平方分布检验的主干。 清单 4. X 平方分布的构造函数 <?php class ChiSquare1D { function ChiSquare1D($ObsFreq, $Alpha=0.05, $ExpProb=FALSE) { $this->ObsFreq = $ObsFreq; $this->ExpProb = $ExpProb; $this->Alpha = $Alpha; $this->NumCells = count($this->ObsFreq); $this->DF = $this->NumCells - 1; $this->Total = $this->getTotal(); $this->ExpFreq = $this->getExpFreq(); $this->ChiSqObt = $this->getChiSqObt(); $this->ChiSqCrit = $this->getChiSqCrit(); $this->ChiSqProb = $this->getChiSqProb(); return true; } } ?> 构造函数方法中值得注意的四个方面是:
1.构造函数接受一个由观察到的频率组成的数组、alpha 概率断开点(cutoff score)和一个可选的期望概率的数组。
2.前六行涉及了相对简单的赋值和被记录的计算值,以便于完整的结果对象可用于调用脚本。
3.最后四行执行大量的获取 X 平方分布统计的工作,这些统计是您最感兴趣的。
4.该类只实现 X 平方分布检验逻辑。没有与该类相关联的输出方法。 您可以研究本文的代码下载中包含的类方法,以了解关于如何计算每个结果对象值的更多信息(请参阅参考资料)。 处理输出问题 清单 5 中的代码展示了使用 ChiSquare1D.php 类执行 X 平方分布分析是多么容易。
它还演示了输出问题的处理。 该脚本调用一个名为 ChiSquare1D_HTML.php 的包装器脚本。这个包装器脚本的目的是使 X 平方分布过程的逻辑与它的表示方面相分离。_HTML 后缀表明输出针对的是标准的 Web 浏览器或其它显示 HTML 的设备。 包装器脚本的另一个目的是用便于理解数据的方式组织输出。为了达到这个目的,该类包含了两个用于显示 X 平方分布分析结果的方法。showTableSummary 方法显示了在代码后面展示的第一个输出表(表 2),而 showChiSquareStats 显示了第二个输出表(表 3)。
清单 5. 利用包装器脚本组织数据 <?php // beer_poll_analysis.php require_once "../init.php"; require_once PHP_MATH . "chi/ChiSquare1D_HTML.php"; $Headings = array("Keiths", "Olands", "Schooner", "Other"); $ObsFreq = array(285, 250, 215, 250); $Alpha = 0.05; $Chi = new ChiSquare1D_HTML($ObsFreq, $Alpha); $Chi->showTableSummary($Headings); echo "<br><br>"; $Chi->showChiSquareStats(); ?> 该脚本生成了下列输出: 表 2. 运行包装器脚本而获得的期望频率和方差 Keiths Olands Schooner 其它 合计 观察值 285 250 215 250 1000 期望值 250 250 250 250 1000 方差 4.90 0.00 4.90 0.00 9.80 表 3. 运行包装器脚本获得的各种 X 平方分布统计信息统计 DF 获得值 概率 临界值 X 平方分布 3 9.80 0.02 7.81 表 2 显示了期望频率以及每个单元的方差度量 (O - E)2 / E。方差值的和等于获得的 X 平方分布(9.80)值,这个值显示在汇总表的右下单元中。
表 3 报告了各种 X 平方分布统计信息。它包括了分析中使用的自由度,并再次报告了获得的 X 平方分布值。获得的 X 平方分布值被重新表示成尾数概率值 ― 在本例中是 0.02。这意味着,在虚假设条件下,观察到 X 平方分布极限值 9.80 的概率是 2%(这是一个相当低的概率)。
如果您决定排除虚假设 ― 结果可以按照零分布的随机抽样可变性获得,那么大多数统计师都不会有争议。您的民意测验结果更有可能反映了新斯科舍省的啤酒消费者总体对于啤酒品牌偏好的真正差别。 为了确认这一结论,可以用获得的 X 平方分布值与临界值进行比较。 为什么临界值很重要呢?临界值建立在为该分析设置的某一重要级别(即 alpha 断开级别)之上。alpha 断开值按照惯例被设置为 0.05(上述分析使用的就是该值)。该设置用于查找 X 平方分布的抽样分布中包含尾数区域等于 alpha 断开值(0.05)的位置(或临界值)。 在本文中,获得的 X 平方分布值大于临界值。这意味着超出了保持虚假设说明的阈值。
另一种假设 ― 对象总体中存在着比例差异 ― 在统计上可能更正确。 在数据流的自动化分析中,alpha 断开设置可以为知识-发现算法(例如 X 平方分布自动交互检测(Chi Square Automatic Interaction Detection,CHIAD))设置输出过滤,这样的算法自身在发现真正有用的模式方面无法为人们详细的指导。 重新进行民意测验 单向 X 平方分布检验的另一个有趣应用是重新进行民意测验,以了解人们的回答是否已发生变化。
CDA学员免费下载查看报告全文:2026全球数智化人才指数报告【CDA数据科学研究院】.pdf
数据分析咨询请扫描二维码
若不方便扫码,搜微信号:CDAshujufenxi
近日,由 CDA 数据科学研究院重磅发布的《2026 全球数智化人才指数报告》,被中国教育科学研究院官方账号正式收录, ...
2026-04-22在数字化时代,客户每一次点击、浏览、下单、咨询等行为,都在传递其潜在需求与决策倾向——这些按时间顺序串联的行为轨迹,构成 ...
2026-04-22数据是数据分析、建模与业务决策的核心基石,而“数据清洗”作为数据预处理的核心环节,是打通数据从“原始杂乱”到“干净可用” ...
2026-04-22 很多数据分析师每天盯着GMV、转化率、DAU等数字看,但当被问到“什么是指标”“指标和维度有什么区别”“如何搭建一套完整的 ...
2026-04-22在数据分析与业务决策中,数据并非静止不变的数值,而是始终处于动态波动之中——股市收盘价的每日涨跌、企业月度销售额的起伏、 ...
2026-04-21在数据分析领域,当研究涉及多个自变量与多个因变量之间的复杂关联时,多变量一般线性分析(Multivariate General Linear Analys ...
2026-04-21很多数据分析师精通描述性统计,能熟练计算均值、中位数、标准差,但当被问到“用500个样本如何推断10万用户的真实满意度”“这 ...
2026-04-21在数据处理与分析的全流程中,日期数据是贯穿业务场景的核心维度之一——无论是业务报表统计、用户行为追踪,还是风控规则落地、 ...
2026-04-20在机器学习建模全流程中,特征工程是连接原始数据与模型效果的关键环节,而特征重要性分析则是特征工程的“灵魂”——它不仅能帮 ...
2026-04-20很多数据分析师沉迷于复杂的机器学习算法,却忽略了数据分析最基础也最核心的能力——描述性统计。事实上,80%的商业分析问题, ...
2026-04-20在数字化时代,数据已成为企业决策的核心驱动力,数据分析与数据挖掘作为解锁数据价值的关键手段,广泛应用于互联网、金融、医疗 ...
2026-04-17在数据处理、后端开发、报表生成与自动化脚本中,将 SQL 查询结果转换为字符串是一项高频且实用的操作。无论是拼接多行数据为逗 ...
2026-04-17面对一份上万行的销售明细表,要快速回答“哪个地区卖得最好”“哪款产品增长最快”“不同客户类型的购买力如何”——这些看似复 ...
2026-04-17数据分析师一天的工作,80% 的时间围绕表格结构数据展开。从一张销售明细表到一份完整的分析报告,表格结构数据贯穿始终。但你真 ...
2026-04-16在机器学习无监督学习领域,Kmeans聚类因其原理简洁、计算高效、可扩展性强的优势,成为数据聚类任务中的主流算法,广泛应用于用 ...
2026-04-16在机器学习建模实践中,特征工程是决定模型性能的核心环节之一。面对高维数据集,冗余特征、无关特征不仅会增加模型训练成本、延 ...
2026-04-16在数字化时代,用户是产品的核心资产,用户运营的本质的是通过科学的指标监测、分析与优化,实现“拉新、促活、留存、转化、复购 ...
2026-04-15在企业数字化转型、系统架构设计、数据治理与AI落地过程中,数据模型、本体模型、业务模型是三大核心基础模型,三者相互支撑、各 ...
2026-04-15数据分析师的一天,80%的时间花在表格数据上,但80%的坑也踩在表格数据上。 如果你分不清数值型和文本型的区别,不知道数据从哪 ...
2026-04-15在人工智能与机器学习落地过程中,模型质量直接决定了应用效果的优劣——无论是分类、回归、生成式模型,还是推荐、预测类模型, ...
2026-04-14