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名义变量关联

不确定性系数(Theil's U)计算器

知道另一个变量后,关于某个变量的不确定性消除了多少?Theil's U 用熵来回答。

在线计算 Theil's U

输入观察频数,或从 Excel 直接粘贴整块数据;结果即时更新,所有计算都在你的浏览器中完成。

表格大小提示:可直接从 Excel 或表格软件粘贴一块频数。
已有数据文件?打开完整分析工作区 →此计算器适合快速检验;工作区支持文件导入、筛选、加权、导出和本地保存。
合计
50
50
50
合计465450150

Theil's U

0.154

U(row|col) = 0.154 · U(col|row) = 0.154

χ²(4, N = 150) = 50.32, p < .001, V = .41

全部统计结果
Pearson 卡方检验χ² = 50.322, df = 4, p < .001
G 检验(似然比)G = 50.805, df = 4, p < .001
Cramér's V0.410 (大)
列联系数(C)0.501
Lambda(对称 / 行依赖 / 列依赖)0.357 / 0.370 / 0.344
Goodman–Kruskal gamma (γ)0.685
Kendall's tau-b / tau-c0.494 / 0.493
Somers' d0.494 / 0.494 / 0.493
Theil's U0.154 / 0.154 / 0.154

要分析整份数据文件?可在 SPSS 交叉表统计量指南 中运行卡方、Fisher、Kappa、McNemar 等全部 CROSSTABS 统计量。

01

U 怎么计算

熵 H 衡量一个分布的不确定性。H(Y|X) 是知道 X 后对 Y 剩余的不确定性,两者之差就是互信息;U 把互信息表示为原有不确定性的比例。

  • H(Y) = −Σ p(y) × ln p(y)
  • U(Y|X) = [H(Y) − H(Y|X)] ÷ H(Y)
  • 对称 U = 2 × [H(X) + H(Y) − H(X,Y)] ÷ [H(X) + H(Y)]
02

示例

以计算器打开时的表格 [[30, 15, 5], [12, 25, 13], [4, 14, 32]](n = 150)计算:U(行|列) = 0.154,U(列|行) = 0.154,对称 U = 0.154。知道一个变量后,另一个变量的不确定性约减少 15%;同一张表的 Cramér's V 为 0.41。

03

什么时候用,什么时候不用

各组众数类别相同、lambda 失效时尤其有用。

  • 适用:类别较多的名义变量。
  • 适用:有方向的问题,例如 X 能解释 Y 的多少不确定性。
  • 不适用:与 Cramér's V 直接比较大小;U 的数值通常更小,尺度不同。
  • 不适用:有序变量;U 会忽略类别顺序。

方法来源

参考资料与复核入口

  • Theil, H. (1970). On the estimation of relationships involving qualitative variables. American Journal of Sociology, 76(1), 103–154.

  • Agresti, A. (2013). Categorical Data Analysis (3rd ed.). Hoboken, NJ: Wiley.

常见问题

先确认方法,再解释结果。

U 怎么解释?

知道 X 后,Y 的不确定性(熵)被消除的比例。U = 0.15 表示不确定性减少 15%。

U 和 lambda 有什么区别?

lambda 只看众数类别,U 使用整个分布,所以存在关联时 U 很少等于 0。

U 是对称的吗?

有方向的 U(Y|X) 与 U(X|Y) 可能不同;另外也有一个对称 U。

为什么 U 比 Cramér's V 小?

两者尺度不同。基于熵的指标在中等关联时通常较小,只应把 U 与 U 比较。

输入的数据会上传到服务器吗?

不会。计算器只在当前浏览器标签页中计算你输入的数值,不会把它们发送到任何服务器,也不需要注册。

在完整数据上运行同样的分析。

源文件在浏览器本地处理,无需注册。基础交叉分析支持中文;部分专业功能和文档导出说明仍为英文。

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