카이제곱검정이란? 적합도·독립성 검정과 해석
카이제곱검정은 범주형 변수의 관측빈도와 기대빈도 차이를 이용해 관련성이나 분포 적합을 검정하는 방법으로, 적합도 검정과 독립성 검정으로 나뉩니다. 기대빈도가 작으면 Fisher 정확검정을 사용합니다.
카이제곱검정이란?
카이제곱검정은 관측된 빈도가 기대되는 빈도와 얼마나 다른지를 카이제곱 통계량으로 판단하는 비모수 검정입니다. 평균이 아니라 빈도(범주)를 다룬다는 점이 t검정, 분산분석과 다릅니다.
언제 카이제곱검정을 쓰나?
두 변수가 모두 범주형(명목·서열)이고, 집단 간 비율 차이나 두 변수의 관련성을 확인할 때 사용합니다. 예를 들어 성별과 지지 정당의 관련성 검정에 적합합니다.
카이제곱검정의 종류는?
목적에 따라 세 가지로 나뉩니다.
| 종류 | 목적 |
|---|---|
| 적합도 검정 | 관측분포가 기대분포와 같은가 |
| 독립성 검정 | 두 범주형 변수가 서로 독립인가 |
| 동질성 검정 | 여러 집단의 분포가 동일한가 |
카이제곱검정은 어떻게 하나?
교차표 작성부터 해석까지 순서대로 진행합니다.
1단계: 교차표 작성
두 변수의 범주별 관측빈도를 교차표로 정리합니다.
2단계: 기대빈도 계산
각 칸의 기대빈도를 구하고, 5 미만인 칸의 비율을 확인합니다.
3단계: 카이제곱 통계량과 유의확률
카이제곱 값과 자유도, 유의확률을 산출합니다. p값이 기준(보통 .05) 미만이면 관련성이 유의하다고 봅니다.
4단계: 효과크기 보고
관련성의 강도를 Cramer's V나 파이(φ) 계수로 함께 보고합니다.
기대빈도가 5 미만이면 어떻게 하나?
기대빈도 5 미만 칸이 전체의 20%를 넘으면 카이제곱 근사가 부정확해집니다. 이때는 범주를 병합하거나 Fisher의 정확검정을 사용합니다.
카이제곱검정의 주의점은?
카이제곱검정은 관련성의 유무만 알려줄 뿐 방향이나 인과는 알려주지 않습니다. 또한 표본이 매우 크면 사소한 차이도 유의해지므로 효과크기를 반드시 함께 해석해야 합니다.
정리
카이제곱검정은 교차표 → 기대빈도 → 카이제곱 통계량 → 효과크기의 순서로 범주형 변수의 관련성을 검정합니다. 기대빈도가 작으면 Fisher 정확검정을 쓰고, 관련성의 강도는 Cramer's V로 보고하세요. 연속형 결과의 집단 비교는 t검정, 분산분석을 참고하세요.