Fisherův přímý exaktní test

JZAAA

Fisherův přímý exaktní test se využívá v situacích, kdy ve čtyřpolní tabulce jsou v některých buňkách tak nízké četnosti, že znemožňují použití c2-testu. Fisherův exaktní test patří mezi neparametrické testy pracující s daty na nominální škále, v nejjednodušší podobě ve dvou třídách: pozitivní/negativní, úspěch/neúspěch a podobně. Příslušné dvě třídy lze vytvořit také dichotomizací původně spojité proměnné, tedy např. převedením původně spojitého laboratorního testu na test poskytující jen 2 možnosti výpovědi (ano/ne, dichotomizovaný test) pomocí cut-off hodnoty. Označení v názvu “přímý” znamená, že se přímo vypočítává pravděpodobnost odmítnutí, resp. platnosti nulové hypotézy. Nulová hypotéza se stanovuje tak, že se předpokládá rovnoměrné zastoupení sledovaného znaku u dvou nezávislých souborů.

 

 

Postup

 

Zjistíme počty pozitivních a negativních osob v souboru I. a II. a četnosti spořádáme do čtyřpolní tabulky.

 

 

 

 

Soubor I.

Soubor II.

Celkem

Pozitivní

a

b

a+b

Negativní

c

d

c+d

Celkem

a+c

b+d

N

 

 

Formulujeme nulovou hypotézu (soubory pocházejí ze stejné výchozí populace, frekvence pozitivních se neliší).

 

První parciální pravděpodobnost se vypočte podle vztahu

 

 

           (a+b)! * (c+d)! * (a+c)! * (b+d)!

p1 =

                  N! * a! * b! * c! * d!

 

Tato pravděpodobnost je jen jednou z více bodových pravděpodobností určité kombinace se stejnými řádkovými a sloupcovými součty.

 

Tabulku uspořádáme postupně tak, aby se v buňce s nejmenší četností dosáhl počet nižší vždy o jednu při zachování řádkových a sloupcových součtů. Postup vyplyne z příkladu.

 

Vypočteme další parciální pravděpodobnost. Postup podle bodu 3 a 4 opakujeme tak dlouho, až se v jedné buňce dosáhne nulové četnosti.

 

Celková pravděpodobnost je pak součtem všech parciálních pravděpodobností. Je-li počet případů v buňce s nejnižším počtem 2, bude celková pravděpodobnost součtem 3 parciálních pravděpodobností (v dané buňce s četnostmi 2, 1 a 0 při zachování řádkových a sloupcových součtů).


 

Příklad

Sledovaly se dva nezávislé soubory (soubor I. a soubor II.). U obou souborů se hodnotily četnosti pozitivních a negativních nálezů. Nulová hypotéza byla stanovena tak, že soubor I. a II. se neliší, že pocházejí ze stejné základní populace, frekvence pozitivních nálezů se tak u obou souborů neliší.

 

 

 

Soubor I.

Soubor II.

Celkem

Pozitivní

5

2

7

Negativní

28

30

58

Celkem

33

32

65

 

 

                 7! * 58! * 33! * 32!

 p1 =                                                       = 0,169

                  65! * 5! * 2! * 28! * 30!

 

 

 

Soubor I.

Soubor II.

Celkem

Pozitivní

6

1

7

Negativní

27

31

58

Celkem

33

32

65

 

 

                 7! * 58! * 33! * 32!

 p2 =                                                       = 0,051

                  65! * 6! * 1! * 27! * 31!

 

 

 

Soubor I.

Soubor II.

Celkem

Pozitivní

7

0

7

Negativní

26

32

58

Celkem

33

32

65

 

 

                 7! * 58! * 33! * 32!

 p3 =                                                       = 0,0061

                  65! * 7! * 0! * 26! * 32!

 

 

p = p1 + p2 + p3 = 0,169 + 0,051 + 0,006 = 0,226

 

 

Nulovou hypotézu nelze odmítnout, pravděpodobnost omylu (p = 0,226) je při odmítnutí nulové hypotézy příliš vysoká.

 

 

Literatura

Geigy Scientific Tables. Volum 2, Ciba-Geigy, Basle, 1982.

 

 

Další informace

Chemometrie

Statistické postupy v lab. medicíně

 

 

Antonín Jabor, recenzoval Zdenek Kubíček

 

.