“若表为 $(15,0;0,15)$,每个单位两次都相同,关联非常强,但边际成功率完全相等,$D=0$,本检验 p 值为一。将这张原始配对表交给Fisher 精确检验,可以在适当列联表模型下检…”
两组分别有十次和十四次独立试验,成功次数是一和十一。若两组成功率其实相同,这张表有多不寻常?Fisher 精确检验先固定已观察到的总成功数,再研究这些成功怎样在两组间分配;共同但未知的成功率会从条件分布中消失。
形式陈述
独立二项模型和条件支持
设
| 组别 | 成功 | 失败 | 总数 |
|---|---|---|---|
| 第一组 | |||
| 第二组 |
条件于
支持是整数区间
若备择为
它把概率不大于观察表的所有表计入,包括并列概率。各自都是条件有效p 值,从而在共同成功率的每个取值下也无条件有效。
直觉
共同成功率在条件比值里约掉
在
总成功数服从
固定任意可发生的
这与尖锐随机化检验可能产生相同的超几何公式,却有不同起点:这里由独立二项抽样模型消去未知共同概率;二元固定结果的随机实验则可以从实际标签抽签直接计数。公式相同不能抹去各自的假设。
例子与边界
十次与十四次试验的完整尾部
表为
左尾只含
本例质量关于五对称,所有质量不超过
条件尾部的稀少不等于“共同成功率假设为真的概率”。它只描述该假设下的校准,并未给参数设置先验分布。
双侧不是唯一约定
取表
两种预定定义都能合法校准,但回答的极端性排序不同。不能看完哪一个更小后再称它为事先固定的双侧检验,也不能据软件数字不一致就认定有一个算错。
若目标是估计两组优势比而非只检验共同成功率,可使用优势比的精确条件推断:保留相同边缘,组合质量再乘未知优势比的幂,得到完整条件族。条件MLE通常不同于样本交叉比;等尾区间反演两份单尾检验,不宣称恰好反演本页的概率排序两侧规则。
小格数与样本模型是两回事
精确公式不依赖大期望格数,却仍依赖独立组内试验和同组共同成功率等模型条件。聚类、重复测量或随数据决定何时停止,都可能改变抽样分布。若同一单位给出两个二元结果,应先明确是检验两结果关联,还是比较边际比例;后者应考虑McNemar 配对检验。
离散检验通常保守。把观察质量的一半扣掉得到 mid-p,可能降低保守性,但不是本页的超均匀 p 值保证。例如
推论与应用
用质量比递推,避免反复计算大阶乘
在支持内部,相邻质量满足
先选一个众数位置,例如将
支持宽度
交付一份可检查结果时,写下四格计数、行总数、总成功数、支持范围、单侧方向或双侧规则,以及进入尾部的那些表。这样既能复算,也能辨明所检验的概率模型。
参考资料
- Alan Agresti, A Survey of Exact Inference for Contingency Tables, Statistical Science 7(1), 131–153, 1992,§§1.3、2.1,条件消去干扰参数、超几何分布与不同双侧定义;此链接为教材课程保存的原文。本文递推、两张数值表和 mid-p 条件反例逐项直接计算。
- R. A. Fisher, On the Interpretation of χ² from Contingency Tables, and the Calculation of P, Journal of the Royal Statistical Society 85(1), 87–94, 1922,列联表精确条件计算的早期原始论述;书目信息需与后来的具体软件双侧约定区别。