#統計 「正規分布でなければt検定は使えない」というデマは、にせマナー講師的な制限のせいで方法選択が歪んでいる問題の1つ。...

別のにせマナー講師的言説で有名なのは、「期待度数が5未満ならばχ²検定ではなく、Fisher検定を使わなければいけない」です。これも結構猛威をふるっている感じ。続く

中心極限定理が本質的です。
github.com/genkuroki/publ…
(Welchのt検定の導出の概略も解説しています)
(1) 「期待度数が5未満ならばχ²検定ではなく、Fisher検定を使うべきである」というデマの普及
(2) 検定仮説を「母比率は等しい」から「母比率の違いはθ=aである」に拡張しない悪しき流儀の普及
2つの母比率をp,qと書くとき、検定仮説をp=qに固定してしまうと、違いの程度を定量化できなくなります。検定仮説について以下のような拡張を行いたい。具体的数値aに関する
* 仮説p-q=a
* 仮説p/q=a
* オッズ比OR=(p/(1-p))/(q/(q-q))に関する仮説OR=a
(1) 「期待度数が5未満ならばχ²検定ではなく、Fisher検定を使うべきである」というデマの普及
について説明します。このデマは「コクランルール」と呼ばれ、広く普及しており、非常に残念なことに標準的な考え方扱いされています。続く
* 小標本での検出力の低下を受け入れて、αエラー率を確実にα以下にしたいならば、Fisher検定を使う。
* αエラー率が近似的にはαになるが、αを少し超える場合が出て来ることを受け入れて、検出力にも気を使いたいならばχ²検定を使う。
「小標本ならば常にFisher検定の側を使え」と教えて来た人達は間違った教育をして来たことになります。
科学を大事にしたいなら、誤りを認めることから出発するべき。続く
①テストサンプルをランダムに大量に生成してP値を計算する。
②P値≤αとなる割合を計算する。
たったこれだけ。誰でもできる。続く
a b
c d
をランダムに生成したときの、P値≤αとなる確率のグラフです。このとき分割表の期待値は
1.5 4.5
2.0 6.0
で5未満の値が3つもある。続く
github.com/genkuroki/publ…
* 補正無しχ²検定
* Fisher検定(minlike法、Rのfisher.testの方法)
* Yatesの連続補正版のχ²検定
* Fisher検定(central法、片側確率の2倍でP値を計算)
グラフは「P値≤αとなる確率」のグラフです。続く
github.com/genkuroki/publ…
* P値≤αとなる確率はα以下であって欲しい
という保守的な要求と、
* P値≤αとなる確率はαで近似されていて欲しい
という検出力も気にする要求の2通りの要求が考えられます。
github.com/genkuroki/publ…
Yates版のχ²検定は保守的度合いが強いFisher検定(central)の良い近似になっているので、実践的には保守的要求を満たすと考えて良いです。続く
github.com/genkuroki/publ…
ただし、P値≤αとなる確率のグラフが45度線を上側に超える部分も生じてしまいます。
github.com/genkuroki/publ…
github.com/genkuroki/publ…
Bin(6,0.25)×Bin(8,0.8)
の場合。母比率が0.25と0.8で大幅に違う。
P値≤5%となる確率(検出力)は大きい方がよい。補正無しχ²検定では63%なのに、Fisher検定達とYates版χ²検定では40%未満になっています。
github.com/genkuroki/publ…
この事実は古くから知られており、繰り返し指摘されて来ました。続く
github.com/genkuroki/publ…
Fisher検定では条件付き確率分布への移行で可能な場合の数が大幅に減り、その問題が悪化することになります。続く
ただし、その確率がαを少し超える場合が出て来ることは受け入れる必要がある。続く
添付画像は帰無仮説を満たすBin(120,0.25)×Bin(160,0.25)の場合。P値≤αとなる確率のグラフは45度線に近い方がよいのだが、Fisher検定達やYates版χ²検定は45度線より下。
github.com/genkuroki/publ…
(((まあこの程度の違いなら気にする必要はないとおもいますが)))
github.com/genkuroki/publ…
3 117
4 156
でコクランルールならχ²検定の使用が(不当にも)禁止される場合。
やはり、Fisher検定達とYates版χ²検定の過剰な保守性が目立ちます。
github.com/genkuroki/publ…
この場合にはYatesの連続補正版のχ²検定の検出力低下が著しい。やはり、Yatesの連続補正版のχ²検定は使わない方がよいだろう。
github.com/genkuroki/publ…

scholar.google.co.jp/scholar?cluste…
Cochran (1954)
はその所謂コクランルールに関する十分な根拠を与えていません。
コクラン先生自身は過剰に保守的だと思っていると断っています。
これは酷いと思います。

scholar.google.co.jp/scholar?cluste…
Cochran (1954)
はその所謂コクランルールに関する十分な根拠を与えていません。
コクラン先生自身は過剰に保守的だと思っていると断っています。

実践的には無用に厳しい制限
を付けて、
優秀で忙しい人達に無駄に時間を使わせた
上に、
検出力を大幅に下げる害悪
をもたらせていることの例として、分割表の独立性に関するPearsonのχ²検定に関する
「コクランの規則」=「コクランルール」
があります。
そういうレベルの批判は編集者レベルでブロックして欲しい。

europepmc.org/article/MED/15…
Peritz, E. 1992, Letter to the editor
これはHaviland 1990の内容が間違っているという主旨のデタラメな内容のレター。よく掲載したなという感じの内容。Havilandさんのreplyの方が長い。
jstage.jst.go.jp/article/dds/30…
連載 第3回
医学データの統計解析の基本 2つの割合の比較
朝倉こう子・濱﨑俊光
も指摘しています。こういう文献で学ぶ人が増えて、伝統的な誤り(所謂「コクランルール」のこと)を訂正して行くようになると良いと思います。

連載 第3回
医学データの統計解析の基本 2つの割合の比較
朝倉こう子・濱﨑俊光
jstage.jst.go.jp/article/dds/30…
があります。

* 「期待度数の中に5未満のものがあればχ²検定ではなくFisher検定を使うべきである」という考え方は間違っている。方法の選択はトレードオフで決めるべき。
* 2×2の分割表では、ゼロ仮説だけではなく、リスク差、リスク比、オッズ比の値に関する一般的な検定仮説のP値を扱うべき。
この話は、よくある統計学警察による「〇〇だと誤用になる」の類の指摘ではなく、「5未満の期待度数があるならばχ²検定を使ってはいけない」という「〇〇だと誤用になる」という指摘の側を否定している。
統計学ユーザー教育におけるにせマナー講師的言説の否定になっている。

よく引用されている Cochran (1954) scholar.google.co.jp/scholar?cluste… には添付画像のように、コクラン先生の "my opinion" として「保守的過ぎる」という見解が載っています。
Cochran 1954 scholar.google.co.jp/scholar?cluste… を引用して「ある期待度数が5未満ならばχ²検定を使うな」というルールを「コクランルール」と呼ぶのはどうかしている。コクラン先生自身は「それだと過剰に保守的で検出力を大幅に下げる場合が出て来る」と述べていたことにも触れないとまずい。
統計学ユーザー界の場合には、定番の有名論文の引用も証拠の提出扱いできない。

❌Lehmann 1959, Chap.5はFisher検定はuniformly most powerfully unbiasedだと証明している。
とデタラメを述べている。
Lehmannさんはそんなことを証明していません。Fisher検定はumpu検定から数値的にかけ離れた検定です。
nbviewer.org/github/genkuro…
にあります。リンク先の画像の場合には、Fisher検定よりも補正無しχ²検定の方がumpu検定に近いという結果が得られています。

帰無仮説p=q、対立仮説p≠qの有意水準5%の仮説検定の検出力のグラフ。
比較のグラフで白っぽい領域では2つの検定法の検出力はほぼ一致している。そうでない領域では一致していない。
umpu検定に近い検定ほど良い検定とみなせる。
『生物統計学の道標』(2023)
第15回 無計画な解析における問題(坂巻顕太郎)
で引用されている
9) Fagerland and Sandvik 2009
onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/si…
の内容は間違ってます。

『生物統計学の道標』(2023)
第15回 無計画な解析における問題(坂巻顕太郎)
で引用されている
onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/si…
の数表はまちがっているし、さらにシミュレーションの仕方も不適切。
* 多くの教科書に書いてあることであっても信用してはいけない。
* 定番の有名査読済み論文を引用していても信用してはいけない。
* 内容的に間違っている査読済み論文を引用している場合もある。
このスレッドの内容も、#Julia言語 によるコンピュータシミュレーションが元になっている。
伝統に根付いてしまったおかしな慣習を否定するためにコンピュータは非常に役に立ちます。
drmagician.exblog.jp/22086293/ では、添付画像のように、データの数値が
1 24
5 15
の場合(表を転置していることに注意)には、χ²検定を使ってはいけないと解説している。続く
χ²検定のα=5%でのαエラー率は5.2%で5%に非常に近いので、χ²検定を用いてもよい場合だと考えられる。続く
github.com/genkuroki/publ…
Fisher検定達の検出力は補正無しχ²検定よりもずっと小さくなってしまっている。続く
github.com/genkuroki/publ…
1 24
5 15
の例はまさにそういう場合になっているのです。

Cochran 1954 scholar.google.co.jp/scholar?cluste… を引用して「ある期待度数が5未満ならばχ²検定を使うな」というルールを「コクランルール」と呼ぶのはどうかしている。コクラン先生自身は「それだと過剰に保守的で検出力を大幅に下げる場合が出て来る」と述べていたことにも触れないとまずい。
萎縮
無駄な手間の増加
検出力の低下
のような実害が広く発生している疑いがあると私は考えています。
1 24
5 15
のP値関数のグラフ。横軸はオッズ比。
スコア法(Pearsonのχ²検定の拡張)
Fisher検定(minlike、Rのfisher.test)の拡張
スコア法の連続性補正
Fisher検定(central、片側確率の2倍)の拡張
の4種のP値関数をプロット。
github.com/genkuroki/publ…
P値や信頼区間ユーザーが、有意水準や信頼水準などの縛りをなくして行ったときに何を報告したらよいかについて考えると自然にP値関数の概念に至ります。
P値関数はnull P値、点推定値、信頼区間のすべての情報を含む。

P値関数に至る道を具体例で説明
データの数値「n=20回中5回成功」が得られたときに、報告内容の制限を外して行くと、自然にP値関数の報告というアイデアに到達する。
添付画像はP値経路。続く
github.com/genkuroki/publ…
「統計的に有意」という言い方はミスリーディングなので廃止されるべき。
5%のような閾値を設けない場合はP値関数のグラフ全体の様子を利用するとよい。

biostat.ucdavis.edu/sites/g/files/…
は100ページ以上あって、全部読むのは大変なのですが、P値がどういう使い方をするべき道具であるかについては、pp.87-88に以下のように書いてあります。
P値は全然統計的有意差を出すための道具扱いされていない。
リンク先添付画像のhypothetical odds ratioはモデル内での分割表の確率分布の期待値が
κ λ
μ ν
のときの
OR = κν/(λμ)
のことです。オッズ比にはヒトにとって直観的な解釈が難しいという欠点があります。
2つのリスクκ/(κ+λ)とμ/(μ+ν)の差や比の方がヒトは直観的に理解し易い。続く

1 24
5 15
のP値関数のグラフ。横軸はオッズ比。
スコア法(Pearsonのχ²検定の拡張)
Fisher検定(minlike、Rのfisher.test)の拡張
スコア法の連続性補正
Fisher検定(central、片側確率の2倍)の拡張
の4種のP値関数をプロット。
github.com/genkuroki/publ…
P値はスコア法で構成したもので、χ²検定のP値の1パラメータ拡張になっています。続く
データの数値と最も相性が良いのはA群の死亡率がB群の0.16倍に小さくなるという仮説。
相性の良さ(=P値)が5%以上なのは0.03倍から1倍弱程度。
以下のリンク先のグラフはリスク差(A群とB群の死亡率の差)を横軸に採用。差もヒトにとって理解し易いです。
5%の閾値の設定にこだわるよりもそういう科学的貢献の方を優先するべき。
このスレッドで扱った問題(1)と(2)はこのように関係しています。

(1) 「期待度数が5未満ならばχ²検定ではなく、Fisher検定を使うべきである」というデマの普及
(2) 検定仮説を「母比率は等しい」から「母比率の違いはθ=aである」に拡張しない悪しき流儀の普及
Fisher検定を小標本に使うと検出力のロスが大きくなります。検定法選択はトレードオフに配慮して行うべき。
あと、モデルにパラメータを入れてP値を拡張するべき。null P値だけを見るのは不健全。
x.com/tororo__ph/sta…
詳しくはスレッド全体を参照。

フィッシャーの正確確率検定は、少数の観察データでも有効なカテゴリカルデータの独立性を検証する手法。
•利点: 小さなサンプルサイズで信頼性のある結果を提供
•使用場面: 2×2のクロス集計表で特に有効
•応用: 医学研究、臨床試験
#統計学 #データ分析
よく見る誤りなのでスレッド化して詳しく解説しておきました。

マクネマー検定は対応のある 2 値 (陽性, 陰性) データの比率の差を検定する。
22 / 28
詳しくはスレッド全体を読んで下さい。

フィッシャー検定はp値を直接正確に計算するので,データ数が5以下のセルが一つでもある場合には、フィッシャー検定が推奨される.手計算だと計算の限界があり,データ数が多い場合はカイ二乗検定で近似するとしておこなわれてきた.
これについてはおかしなことを言っている人達の方が圧倒的多数派。にせマナー講師に騙される人達の問題に似ている。
詳しくはスレッド全体を参照。

・サンプルについて、「セルの20%以上が5以下の場合はFisher正確確率検定を」というのをよく見かけるけど、「期待値について」というのも見た。
どっち?どっちもかな。
・サンプル数が少ない場合は値の誤差が大きい/サンプル数が少ない場合はFisherでっ、て。
どうすれば…
それとは別に「正規性が棄却されないならば正規性を仮定する検定を使える」も誤りです。正規性が棄却されないことは正規性を保証しません。続く
x.com/tororo__ph/sta…
今まで悪しきフローチャート統計学を教えて来た先生達は責任を取るべき。
x.com/tororo__ph/sta…
Welchのt検定は非正規性と非等分散性の両方について頑健なのですが、Mann-WhitneyのU検定は脆弱で危険な検定法なので、正規性検定で正規性が棄却されたという理由でMann-WhitneyのU検定を使うと余計にまずいことになる可能性が高くなります。
脆弱なMann-WhitneyのU検定の代替となり得るより安全な方法はBrunner-Munzel検定。
「有意差を出す」という発想自体が有害だと思います。Greenlandさん達に私は賛成です。
p=P(X<Y)+P(X=Y)/2と1/2の差を違いの指標として採用できるだけではなく、P(X<Y+a)+P(X=Y+a)/2=1/2となるaを違いの指標として採用することもできます。
P(X<Y+a)+P(X=Y+a)/2=1/2となるaは、母平均の差のノンパラ類似で分かり易いと思う。
違いを測るためのどの指標が自分の目的にとって適切かどうかで方法を選択する必要があります。
Greenlandさん達がいつも強調しているように、違いの指標となるパラメータθと数値cに関する検定仮説θ=cのP値達を全部考えればP値達は推定のための道具になります。
↓

biostat.ucdavis.edu/sites/g/files/…
は100ページ以上あって、全部読むのは大変なのですが、P値がどういう使い方をするべき道具であるかについては、pp.87-88に以下のように書いてあります。
P値は全然統計的有意差を出すための道具扱いされていない。
* 「有意差があるか否か」と「効果量」の確認を別々に行うと説明。
* 「効果量」の報告は点推定なのか区間推定なのか曖昧。
* フローチャート的な説明をしている。
となっていて酷いのですが、おそらくその酷さはほとんど認識されていない。
これ、あまりにも頻繁に見る。
sites.stat.columbia.edu/gelman/researc…
Selecting on statistical significance and practical importance is wrong
Blakeley B. McShane and Andrew Gelman
2022
「再現性の危機」言説に関する見方の決定版の論文
↓
scholar.google.co.jp/scholar?cluste…
Inferential statistics as descriptive statistics: There is no replication crisis if we don't expect replication
V Amrhein, D Trafimow, S Greenland
The American Statistician, 2019
「ベイズ統計ならば好きな所でデータ取得を止められるし、多重性の問題も気にしなくて良い」というデマも標準的。
「お前がそう思うんならそうなんだろうな お前ん中ではな」
的な指標に過ぎません。

『お前がそう思うんならそうなんだろう お前ん中ではな』
様々なコラ画像に姿を変え愛されてきましたが
こちらが本家本元🏯
そして実は名シーン✨
自分を見失った練を諭すシゲルがカッコいいんです❗
元ネタ知らなかった人は読んでみてね😊
『#少女ファイト』1巻4話より
P値や信頼区間の被覆確率もモデルとデータの相性の良さの様子の記述の一部分に過ぎません。
この場合は「お前ん中ではな」=「モデルん中ではな」

『お前がそう思うんならそうなんだろう お前ん中ではな』
様々なコラ画像に姿を変え愛されてきましたが
こちらが本家本元🏯
そして実は名シーン✨
自分を見失った練を諭すシゲルがカッコいいんです❗
元ネタ知らなかった人は読んでみてね😊
『#少女ファイト』1巻4話より
しかし、それらが提供してくれる計算結果は、現実についてではなく、モデルとデータの数値の相性の良さの記述の一部分の情報だけなのです。モデルの存在が見えていないとアウト。
モデルを裏に隠して、現実に関する仮説に関する判断をP値や信頼区間やベイズ的な事後確率だけでできるかのように説明するのはアウト。
お前がそう思うんならそうなんだろうな
__お前ん中__ではな
的であることは常に強調されるべきです。解説に続く

『お前がそう思うんならそうなんだろう お前ん中ではな』
様々なコラ画像に姿を変え愛されてきましたが
こちらが本家本元🏯
そして実は名シーン✨
自分を見失った練を諭すシゲルがカッコいいんです❗
元ネタ知らなかった人は読んでみてね😊
『#少女ファイト』1巻4話より
事前分布は事前の主観的信念を表し、
データの数値によって、
それが事後分布で表される事後の主観的信念に更新される
のように考えます。ベイズ的な意思決定論ではさらに適当なリスク関数を設定して、
期待リスクの最小化
を行います。続く
それによって、主観内部の確率分布の下でのリスクの期待値を最小化する処方箋がベイズ統計の仕組みで得られるわけです。続く
関連の別の話題
↓

5%の人為的な閾値を使って機械的に二分法を適用すること自体が誤りです。
我々は、こういう当たり前の話を当たり前だと思えなくなるような統計学教育をずっと続けて来てしまった。
(仮説θ≤cの成立の事後確率)≈(仮説θ≤cの片側P値)
という近似が成立しており、結果的にベイズなのにP値を使っているのと同じになります。続く

小さくなって欲しいθ≤cの事後確率が20%なことは、仮説θ≤cの片側P値が20%なのとほぼ同じです!決定的な結果は得られなかったことになる。
(ベイズ版95%信用区間)≈(通常の95%信頼区間)
という近似が成立しており、ベイズ版95%信用区間についても、通常の95%信頼区間と同じ注意(色々面倒)をすべて適用する必要があります。続く
↓










































