Таблица распределения хи-квадрат (χ²)

Таблица критических значений распределения хи-квадрат для 1–30, 40, 50, …, 100 степеней свободы и вероятностей 0,995; 0,99; 0,975; 0,95; 0,9; 0,1; 0,05; 0,025; 0,01; 0,005. Как применять критерий согласия Пирсона, критерий независимости в таблицах сопряжённости и строить доверительный интервал для дисперсии.

Рекламный блок «после калькулятора» (ads/after-calc.html)

Распределение χ² с k степенями свободы — это распределение суммы квадратов k независимых стандартных нормальных величин. Его среднее равно k, дисперсия 2k. Оно лежит в основе критерия согласия Пирсона, критерия независимости признаков и доверительных интервалов для дисперсии.

Критические значения χ²

Строка — число степеней свободы k, столбец — уровень α = P(χ² > χ²α), то есть вероятность превысить табличное значение. Столбцы 0,995…0,9 дают левые (малые) квантили, столбцы 0,1…0,005 — правые.

k \ α0,9950,990,9750,950,90,10,050,0250,010,005
10,0000,0000,0010,0040,0162,7063,8415,0246,6357,879
20,0100,0200,0510,1030,2114,6055,9917,3789,21010,60
30,0720,1150,2160,3520,5846,2517,8159,34811,3412,84
40,2070,2970,4840,7111,0647,7799,48811,1413,2814,86
50,4120,5540,8311,1451,6109,23611,0712,8315,0916,75
60,6760,8721,2371,6352,20410,6412,5914,4516,8118,55
70,9891,2391,6902,1672,83312,0214,0716,0118,4820,28
81,3441,6462,1802,7333,49013,3615,5117,5320,0921,95
91,7352,0882,7003,3254,16814,6816,9219,0221,6723,59
102,1562,5583,2473,9404,86515,9918,3120,4823,2125,19
112,6033,0533,8164,5755,57817,2819,6821,9224,7226,76
123,0743,5714,4045,2266,30418,5521,0323,3426,2228,30
133,5654,1075,0095,8927,04219,8122,3624,7427,6929,82
144,0754,6605,6296,5717,79021,0623,6826,1229,1431,32
154,6015,2296,2627,2618,54722,3125,0027,4930,5832,80
165,1425,8126,9087,9629,31223,5426,3028,8532,0034,27
175,6976,4087,5648,67210,0924,7727,5930,1933,4135,72
186,2657,0158,2319,39010,8625,9928,8731,5334,8137,16
196,8447,6338,90710,1211,6527,2030,1432,8536,1938,58
207,4348,2609,59110,8512,4428,4131,4134,1737,5740,00
218,0348,89710,2811,5913,2429,6232,6735,4838,9341,40
228,6439,54210,9812,3414,0430,8133,9236,7840,2942,80
239,26010,2011,6913,0914,8532,0135,1738,0841,6444,18
249,88610,8612,4013,8515,6633,2036,4239,3642,9845,56
2510,5211,5213,1214,6116,4734,3837,6540,6544,3146,93
2611,1612,2013,8415,3817,2935,5638,8941,9245,6448,29
2711,8112,8814,5716,1518,1136,7440,1143,1946,9649,64
2812,4613,5615,3116,9318,9437,9241,3444,4648,2850,99
2913,1214,2616,0517,7119,7739,0942,5645,7249,5952,34
3013,7914,9516,7918,4920,6040,2643,7746,9850,8953,67
4020,7122,1624,4326,5129,0551,8155,7659,3463,6966,77
5027,9929,7132,3634,7637,6963,1767,5071,4276,1579,49
6035,5337,4840,4843,1946,4674,4079,0883,3088,3891,95
7043,2845,4448,7651,7455,3385,5390,5395,02100,43104,21
8051,1753,5457,1560,3964,2896,58101,88106,63112,33116,32
9059,2061,7565,6569,1373,29107,57113,15118,14124,12128,30
10067,3370,0674,2277,9382,36118,50124,34129,56135,81140,17

При k > 100 используют приближение χ²α ≈ k·(1 − 2/(9k) + z1−α·√(2/(9k)))³, где z — квантиль нормального распределения (формула Уилсона — Хилферти).

Рекламный блок «внутри статьи» (ads/in-article.html)

Критерий согласия Пирсона

Проверяет, согласуются ли наблюдаемые частоты Oᵢ с ожидаемыми Eᵢ по гипотезе:

χ² = Σ (Oi − Ei)2Ei.

Число степеней свободы k = (число групп) − 1 − (число параметров распределения, оценённых по данным). Если χ² больше табличного значения для выбранного α, гипотеза отвергается. Ожидаемая частота в каждой группе должна быть не меньше 5, иначе соседние группы объединяют.

Пример. Игральную кость бросили 120 раз, выпало: 14, 22, 18, 25, 16, 25. Ожидаемо по 20. χ² = (36 + 4 + 4 + 25 + 16 + 25)/20 = 5,5. Для k = 5 и α = 0,05 критическое значение 11,07 — оснований считать кость нечестной нет.

Критерий независимости

Для таблицы сопряжённости r × c ожидаемая частота в клетке равна (сумма по строке × сумма по столбцу)/(общее число), степени свободы k = (r − 1)(c − 1). Для таблицы 2 × 2 k = 1 и критическое значение при α = 0,05 равно 3,841.

Доверительный интервал для дисперсии

Если выборка объёма n из нормального распределения имеет выборочную дисперсию s², то с вероятностью 1 − α истинная дисперсия лежит в интервале

(n − 1)s2χ²α/2 < σ2 < (n − 1)s2χ²1−α/2, k = n − 1.

Например, n = 10, s = 0,5: для 95 % берём χ²0,025 = 19,02 и χ²0,975 = 2,700. Интервал для σ: от √(9·0,25/19,02) = 0,34 до √(9·0,25/2,700) = 0,91. Интервал несимметричен и широк — по 10 измерениям СКО оценивается грубо.

Рекламный блок «внизу страницы» (ads/bottom.html)