Наблюдаемая частота — это то, что записано в исходной таблице. Ожидаемая частота при предположении независимости получается отдельным расчётом по итогам той же таблицы. Она не исправляет данные и не сообщает, сколько объектов «должно было» наблюдаться. Разберём все шесть ячеек учебной таблицы 2 × 3.
Частоты полностью вымышлены и заданы автором. В макете 20 условных объектов; каждый относится к одной группе, А или Б, и ровно к одной из трёх взаимоисключающих категорий: I, II или III. Пропусков, повторных наблюдений и весов нет. Это не результаты реального опроса.
Сначала сохраните наблюдаемую таблицу
| Группа | Категории I / II / III; итог |
|---|---|
| А | 8 / 2 / 0; всего 10 |
| Б | 2 / 4 / 4; всего 10 |
| Итоги столбцов | 10 / 6 / 4; общий итог 20 |

Проверка: 8 + 2 + 0 = 10, 2 + 4 + 4 = 10; 10 + 6 + 4 = 20. Итоги не прибавляют к двадцати объектам ещё двадцать. Они описывают уже учтённые записи. О построении исходной таблицы и отличии знаменателей подробнее рассказано в материале о таблицах сопряжённости.
Задайте модель расчёта, а не новое наблюдение
Для двумерной таблицы при предположении независимости ожидаемая частота Eᵢⱼ = Rᵢ × Cⱼ / N, где Rᵢ — итог строки, Cⱼ — итог столбца, N — общий итог. В официальной документации SciPy expected_freq ожидаемые частоты также рассчитываются по маргинальным суммам при предположении независимости соответствующих измерений таблицы.
У строки А итог равен 10. Значит, ожидаемые значения считаются так: 10 × 10 / 20 = 5, затем 10 × 6 / 20 = 3 и 10 × 4 / 20 = 2. У строки Б итог также равен 10. Для Б, I: 10 × 10 / 20 = 5; для Б, II: 10 × 6 / 20 = 3; для Б, III: 10 × 4 / 20 = 2. Совпадение двух строк объясняется равенством их итогов в этом примере; для другой таблицы это не правило.
Сравните наблюдаемые и ожидаемые значения по ячейкам
| Ячейка | Наблюдаемое O; ожидаемое E |
|---|---|
| А, I | O = 8; E = 5 |
| А, II | O = 2; E = 3 |
| А, III | O = 0; E = 2 |
| Б, I | O = 2; E = 5 |
| Б, II | O = 4; E = 3 |
| Б, III | O = 4; E = 2 |
В ячейке А, III наблюдается ноль, а расчёт по итогам даёт два. Заменять ноль двумя нельзя: модельное значение не означает обнаруженных объектов. Храните исходную и рассчитанную таблицы раздельно и подписывайте их. В другой таблице ожидаемая частота может оказаться дробной; это не повод дорисовывать часть объекта в исходных данных.
Проверьте, что сохранились маргинальные итоги
| Контроль рассчитанной таблицы | Результат |
|---|---|
| Строка А | 5 + 3 + 2 = 10 |
| Строка Б | 5 + 3 + 2 = 10 |
| Столбец I | 5 + 5 = 10 |
| Столбец II | 3 + 3 = 6 |
| Столбец III | 2 + 2 = 4 |
| Все ячейки | 5 + 3 + 2 + 5 + 3 + 2 = 20 |
Итоги сходятся с наблюдаемой таблицей потому, что формула построена из тех же маргинальных сумм. Проверка полезная, но она не подтверждает предположение независимости в ваших данных. И сам факт, что таблица рассчиталась, ещё не говорит о пригодности метода.
Чего этот расчёт не делает
- Не меняет наблюдаемые частоты и не заполняет пропуски.
- Не рассчитывает p-значение и не проверяет гипотезу сам по себе.
- Не устанавливает причинную связь между группой и категорией.
- Не решает за исследователя, какие категории можно содержательно объединять.
Перед дальнейшим анализом уточните исследовательский вопрос, единицу наблюдения, план сбора данных и предпосылки выбранного метода. Не объединяйте категории только ради нужного результата. Если в наборе есть повторные или множественные ответы, схема «один объект — одна ячейка» может к нему не подходить; разберитесь с этим до расчётов.
Как описать учебный результат
«Для вымышленной таблицы 2 × 3 с общим итогом 20 рассчитаны ожидаемые частоты при предположении независимости. Итоги строк равны 10 и 10, столбцов — 10, 6 и 4. Получены строки [5, 3, 2] и [5, 3, 2]. Наблюдаемые значения сохранены отдельно; статистическая гипотеза в этом примере не проверялась».
Если нужна помощь со статистической частью работы, ознакомьтесь с описанием услуги статистического анализа и заранее уточните, входит ли в неё проверка такого расчёта. Согласуйте задачу, состав исходных данных, объём работы и сроки; план учебной работы обсудите с руководителем.