Menu
flag Ar iconالعربيةdown icon

حاسبة مربع كاي

الاستقلال في جدول التوافق أو جودة المطابقة، مع كل تكرار متوقع بدقة.

بقلم Nethanel Bar, الشريك المؤسس والرئيس التنفيذي

آخر تحديث

تريد حل هذه المسائل بدون حاسبة؟

دورة الرياضيات في Coddy تعلّمك الطريقة نفسها: تعمل كل خطوة على لوح تفاعلي، ويخبرك بالضبط أين انحرفت الخطوة.

اختبار كاي تربيع يقيس بُعد التكرارات عما توقعته

كل اختبار كاي تربيع يقارن جدولًا من التكرارات المشاهدة بالتكرارات التي تتنبأ بها فرضية ما. في اختبار الاستقلال، الفرضية أن متغير الصفوف ومتغير الأعمدة لا علاقة بينهما، فيكون كل تكرار متوقع هو مجموع الصف مضروبًا في مجموع العمود على المجموع الكلي. وفي اختبار جودة المطابقة، الفرضية مجموعة حصص، حصص متساوية لنرد عادل أو 9:3:3:1 لبازلاء مندل، مقيسة على مجموعك. وفي الحالتين الإحصائية هي المجموع نفسه: لكل خلية، المشاهد ناقص المتوقع، تربيع، مقسومًا على المتوقع.

ذلك المجموع بالضبط. جدول 2 في 2 بتكرارات 20 و30 و30 و20 كل تكرار متوقع فيه يساوي 25 وكاي تربيع تساوي 4 بالضبط؛ وجدول أكثر فوضى تكون فيه تكرارات متوقعة مثل 350/3، وهذه الصفحة تحتفظ بها كـ 350/3 لا 116.67، فالإحصائية التي تقرؤها هي الحقيقية لا مجموع خمسة حدود مقربة. أما ما لا يمكن أن يكون بالضبط فهو القيمة الاحتمالية، وهي المساحة تحت منحنى كاي تربيع خلف الإحصائية؛ الصفحة ترسم ذلك الطرف وتوسم الرقم على أنه المساحة التي يمثلها.

الجدول الذي تحت الجواب هو الجزء الذي يُصحَّح للطالب عليه والجزء الذي تتخطاه معظم الحاسبات: التكرار المشاهد لكل خلية، وتكرارها المتوقع، ومساهمتها في الإحصائية. وهو يبين أيضًا أين يسكن الارتباط. في الجدول الكبير كثيرًا ما تحمل خلية أو خليتان معظم كاي تربيع، وعمود المساهمة يشير إليهما. ومعامل V لكرامر، المعطى لجداول التوافق، يحوّل الإحصائية إلى حجم أثر بين 0 و1 يمكن مقارنته عبر جداول بأحجام مختلفة.

ما يجب أن تعرفه عن اختبارات كاي تربيع

  • درجات الحرية هي (الصفوف − 1)(الأعمدة − 1) للجدول، والفئات − 1 لجودة المطابقة. جدول 2 في 2 له درجة حرية واحدة أيًا كانت التكرارات.
  • التكرارات المتوقعة الأقل من 5 تجعل التقريب غير دقيق. الصفحة تحذر عندما ترى واحدًا منها؛ ومع جدول 2 في 2 يكون اختبار فيشر الدقيق البديل المعتاد، ودمج الفئات المتناثرة هو العلاج المعتاد في غير ذلك.
  • الاختبار دائمًا بطرف أيمن. كاي تربيع الصغيرة تعني أن التكرارات تطابق الفرضية؛ والكبيرة وحدها دليل ضدها.
  • الدال ليس كبيرًا بالضرورة. مع بيانات كافية يصبح ارتباط ضئيل دالًا؛ ومعامل V لكرامر يقول مدى قوته، فـ 0.1 ضعيف، و0.3 متوسط، و0.5 قوي.
  • تكرارات، لا نسب مئوية. الإحصائية تعتمد على العدد الفعلي للمشاهدات؛ وجدول من النسب المئوية ضاع مجموعه لا يمكن اختباره.

كيف تجري اختبار كاي تربيع يدويًا

  1. رتّب التكرارات المشاهدة

    صفوف لفئات أحد المتغيرين، وأعمدة لفئات الآخر. اجمع كل صف، وكل عمود، والجدول كله.

  2. احسب كل تكرار متوقع

    مجموع الصف مضروبًا في مجموع العمود، مقسومًا على المجموع الكلي. احتفظ بالكسور؛ فهي على وشك أن تُربَّع.

  3. احسب مساهمة كل خلية

    المشاهد ناقص المتوقع، تربيع، على المتوقع. اجمعها كلها؛ والمجموع هو إحصائية كاي تربيع.

  4. أوجد درجات الحرية والقيمة الاحتمالية

    (الصفوف − 1)(الأعمدة − 1). القيمة الاحتمالية هي مساحة الطرف الأيمن من منحنى كاي تربيع بذلك العدد من درجات الحرية؛ قارنها بـ α، أو قارن الإحصائية بالقيمة الحرجة.

القيم الحرجة لكاي تربيع

يجب أن تتجاوز الإحصائية هذه القيم لتكون النتيجة دالة عند المستوى المعطى.

درجات الحريةα = 0.10α = 0.05α = 0.01
12.7063.8416.635
24.6055.9919.210
36.2517.81511.345
47.7799.48813.277
59.23611.07015.086
914.68416.91921.666

أمثلة محلولة

جدول 2 في 2

plain
20, 30 / 30, 20

مجاميع الصفوف 50 و50، ومجاميع الأعمدة 50 و50، والمجموع الكلي 100، فكل تكرار متوقع هو 50 × 50 / 100 = 25. كل خلية تساهم بـ 25/25 = 1، وكاي تربيع تساوي 4 بالضبط بدرجة حرية واحدة، والقيمة الاحتمالية نحو 0.046. دالة عند 5%، بالكاد؛ ومعامل V لكرامر 0.2، أي ارتباط ضعيف.

هل النرد عادل؟

plain
10, 12, 8, 11, 9, 10 over six faces

ستون رمية، فعشر متوقعة لكل وجه. المساهمات هي 0 و0.4 و0.4 و0.1 و0.1 و0، فتكون كاي تربيع 1 بالضبط بخمس درجات حرية والقيمة الاحتمالية نحو 0.96. لا شيء هنا يوحي بأن النرد مغشوش.

بازلاء مندل

plain
315, 108, 101, 32 against 9 : 3 : 3 : 1

المجموع 556، فالتكرارات المتوقعة هي 556 × 9/16 = 312.75 و104.25 و104.25 و34.75. تبلغ كاي تربيع نحو 0.47 بثلاث درجات حرية، وp نحو 0.93: التكرارات تطابق تنبؤ 9:3:3:1 بشكل جيد على نحو يكاد يثير الريبة، وهذا جدل شهير في حد ذاته.

أخطاء شائعة في كاي تربيع

  • اختبار النسب المئوية. حوّلها إلى تكرارات أولًا؛ فالإحصائية تتناسب مع عدد المشاهدات.
  • تقريب التكرارات المتوقعة. تكرار متوقع 116.67 مربعًا ومقسومًا ليس هو 350/3 مربعًا ومقسومًا؛ والأخطاء الصغيرة في كل خلية تتراكم عبر الجدول.
  • تجاهل تكرار متوقع أقل من 5. منحنى كاي تربيع تقريب يسوء في الخلايا المتناثرة؛ ادمج الفئات أو استخدم اختبارًا دقيقًا.
  • قراءة كاي تربيع الكبيرة على أنها ارتباط قوي. هي تنمو مع حجم العينة؛ ومعامل V لكرامر هو مقياس القوة.
  • استخدام درجات الحرية الخطأ. جدول 3 في 4 له 6، لا 11 ولا 12.
  • إجراء كاي تربيع بطرفين. الاختبار بطرف واحد بحكم بنائه؛ والإحصائية الصغيرة جدًا ليست دليلًا على شيء سوى المطابقة الجيدة.

أسئلة شائعة عن كاي تربيع

كيف أحسب إحصائية كاي تربيع؟
لكل خلية، اطرح التكرار المتوقع من التكرار المشاهد، وربّع الناتج، واقسمه على التكرار المتوقع. اجمع تلك الحدود على كل الخلايا. لجدول التوافق يكون التكرار المتوقع هو مجموع الصف مضروبًا في مجموع العمود على المجموع الكلي؛ ولجودة المطابقة هو المجموع مضروبًا في الحصة المتوقعة لتلك الفئة.
ما الفرق بين اختبار الاستقلال وجودة المطابقة؟
اختبار الاستقلال يعمل على جدول ثنائي ويسأل هل متغير الصفوف ومتغير الأعمدة مرتبطان؛ وتكراراته المتوقعة تأتي من هوامش الجدول نفسه. أما جودة المطابقة فتعمل على قائمة واحدة من التكرارات وتسأل هل تطابق حصصًا تحددها مسبقًا، مثل حصص متساوية أو نسبة وراثية.
كيف أجد القيمة الاحتمالية لاختبار كاي تربيع؟
هي المساحة تحت منحنى كاي تربيع، بدرجات حرية الاختبار، إلى يمين الإحصائية. كاي تربيع تساوي 3.841 بدرجة حرية واحدة تعطي p = 0.05؛ والإحصائيات الأكبر تعطي قيمًا احتمالية أصغر. الصفحة تحسب المساحة مباشرة وتظللها على المنحنى.
ماذا لو كان تكرار متوقع أقل من 5؟
يصبح تقريب كاي تربيع غير موثوق. النصيحة المعتادة أن يكون كل تكرار متوقع 5 على الأقل، أو في أسوأ الأحوال ألا يقل أكثر من خُمسها عن 5 ولا يقل أي منها عن 1. لجدول 2 في 2 استخدم اختبار فيشر الدقيق بدلًا منه؛ ولجدول أكبر، ادمج الفئات المتناثرة. الصفحة تنبه إلى هذه الحالة عندما تراها.
ما معامل V لكرامر؟
حجم أثر لجدول التوافق: الجذر التربيعي لكاي تربيع على حجم العينة مضروبًا في الأصغر من (الصفوف − 1) و(الأعمدة − 1). يمتد من 0، لا ارتباط، إلى 1، ارتباط تام، وعلى خلاف كاي تربيع نفسها لا ينمو لمجرد أن العينة نمت.
هل يمكنني استخدام اختبار كاي تربيع على جدول 2 في 2 بتكرارات صغيرة؟
بحذر فقط. مع تكرارات متوقعة 5 فأكثر لا بأس؛ ويُطبق أحيانًا تصحيح ييتس للاستمرارية، وإن كان يميل إلى التحفظ. وتحت ذلك، يحسب اختبار فيشر الدقيق الاحتمال الدقيق للجدول وهو الخيار القياسي.
لماذا تحتفظ هذه الصفحة بالتكرارات المتوقعة ككسور؟
لأن الإحصائية مجموع فروق مربعة مقسومة على تلك التكرارات، وتقريب كل تكرار متوقع قبل التربيع يُدخل خطأً صغيرًا في كل حد. التكرار المتوقع 350/3 هو ذلك بالضبط؛ أما 116.67 فلا. والاحتفاظ بالكسور يجعل كاي تربيع التي تقرؤها القيمة الحقيقية للجدول الذي كتبته.

أدوات رياضيات أخرى

Coddy programming languages illustration

تعلّم الرياضيات مع Coddy

ابدأ الآن