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有些程序会在非线性回归结果中报告卡方检验值。而 Prism 不会。本页解释了卡方检验值的作用以及我们不报告卡方检验值的原因。

平方和是否过高?

非线性回归使数据点与曲线之间的垂直距离平方和最小。但如何解读平方和(简称 SS)呢?其实不能,因为它依赖于你收集的数据点的数量和你用来表示 Y 的单位。

卡方检验法是将观察到的曲线周围点的散度(SS)与您根据理论预期看到的实验散度量进行比较。具体做法是使用以下公式计算卡方检验:

注意,分母是预测的标准偏差,而不是在此特定实验中计算的实际标准偏差。

如果您知道所有 X 值的标准偏差都是相同的,那么就可以简化为:

标准偏差值必须从大量数据中计算出来,因此 SD 非常准确。或者,更好的办法是,标准差可以来自理论。

如果假设重复样本按照高斯分布分散,并带有您输入的标差,而且您将数据拟合到正确的模型中,那么根据该方程计算出的卡方检验值将服从已知的卡方分布。该分布依赖于自由度,自由度等于数据点数减去参数数。 知道了卡方检验值和自由度数,就可以计算出 P 值。

如何解读一个小的 P 值?如果您非常确定散点图确实是高斯分布的,而且预测的标差是正确的,那么小 P 值就会告诉您,您的模型不正确--曲线确实没有很好地遵循数据。你应该寻找一个更好的模型。

但通常情况下,较低的 P 值只是告诉你,你对标差的预测没有你想象的那么好。很难精确确定 SD 值,所以很难解读卡方检验值。出于这个原因,Prism 没有尝试卡方检验计算。我们担心这样做的误导性大于帮助性。

替代方法

有几种方法可以回答 SS 是否过高的问题:

可以用平方和的值来计算R2。这个值是通过比较平方和(曲线周围点的散布度量)和 Y 值的总变化(忽略 X,忽略模型)计算出来的。您期望的R2值是多少?多低的值才算低?这个问题其实不能笼统回答,因为答案依赖于你的实验系统。

如果您收集了每个 X 值下的重复 Y 值,您可以将 SS 与根据重复间的散布预测的值进行比较。Prism 将此称为重复检验。这非常有用,但前提是您已经收集了每个 X 的重复 Y 测量值。

您可以提出其他模型,并比较它们与数据的拟合程度。

总结

卡方检验将数据与曲线之间的实际差异与基于已知重复样本间 SD 的预期差异(假设您选择了正确的模型)进行比较。如果差异很大,那么就有证据表明您选择了错误的模型。卡方检验法的优点是可以检验单一模型的适当性,而无需提出替代模型,也无需有重复值。缺点是计算依赖于足够精确的 SD 值,而实际情况往往并非如此。

建议的替代方法是比较两个模型的拟合程度,或使用重复检验

 

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