【Rで統計】オッズ比、P値、信頼区間

前回に引き続き、統計の備忘録。

例えば、カテゴリカル変数のXとYというデータの相関、オッズ比（超幾何分布による最尤推定値）、 95% 信頼限界などは、カイ二乗検定 odds.ratio() やフィッシャーの正確率検定 fisher.test() などでオッズ比（超幾何分布による最尤推定値）や 95% 信頼限界を求めることができるが、

下記のようなクロス集計表があった場合、

オッズ比と信頼区間は、

odds.ratio()

でも求める事ができる。

また、これくらいの計算なら、エクセルでも可能 ▼

今回はまず、odds.ratio()を使って、オッズ比と95%信頼区間を求める方法。

オッズ比と95%信頼区間を求める

基本的には、青木先生のサイトで完結。

まず、下記プログラムをRコンソールにペースト。

# オッズ比を計算する
odds.ratio <- function(a, b, c, d,                       # 4 つのセルの観察値 
                           correct=FALSE)                 # 補正をするとき TRUE にする
{
    cl <- function(x)
    {
        or*exp(c(1,-1)*qnorm(x)*sqrt(1/a+1/b+1/c+1/d))    # OR の計算
    }
 if (correct || a*b*c*d==0) {                             # a,b,c,d のいずれかが 0 のときには必ず補正する
    a <- a+0.5
    b <- b+0.5
    c <- c+0.5
    d <- d+0.5
    }
or <- a*d/(b*c)
conf <- rbind(cl90=cl(0.05), cl95=cl(0.025), cl99=cl(0.005), cl999=cl(0.0005))
conf <- data.frame(conf)
colnames(conf) <- paste(c("下側","上側"), "信頼限界値" , sep="" )
rownames(conf) <- paste(c(90, 95, 99, 99.9), "%信頼区間" , sep="" )
list(or=or, conf=conf)
}

そして、上表の a, b, c, d の値を、下記コード a, b, c, d に当てはめて使用する。

補正なしの場合

odds.ratio(a, b, c, d)

# クロス集計表の a, b, c, d を当てはめる。例えば a=3, b=5, c=6, d=8 の場合、
odds.ratio(3, 5, 6, 8)

output
$or # オッズ比
[1] 0.8

$conf
              下側信頼限界値 上側信頼限界値
90%信頼区間    0.17957613    3.563948
95%信頼区間    0.13488007    4.744956
99%信頼区間    0.07709193    8.301777
99.9%信頼区間  0.04027949    15.888980

上の例だと、

• オッズ比は0.8
• 95%信頼区間は、0.13-4.74

95％信頼区間の上側信頼限界値と下側信頼限界値が１をはさんでいるので、今回は有意差なし。

補正ありの場合

odds.ratio(a, b, c, d)

# クロス集計表の a, b, c, d を当てはめる。補正ありで、0.5を加える
odds.ratio(3, 5, 6, 8), correct=TRUE

output
$or # オッズ比
[1] 0.8321678

$conf
              下側信頼限界値 上側信頼限界値
90%信頼区間    0.20235212    3.422269
95%信頼区間    0.15433409    4.487040
99%信頼区間    0.09089284    7.618899
99.9%信頼区間  0.04916982    14.083909

上の例だと、

• オッズ比は0.8321678
• 95%信頼区間は、0.15-4.48

補正後も、95％信頼区間の上側信頼限界値と下側信頼限界値が１をはさんでいるので、有意差なし。

Fisherの正確検定で求める方法

１．上記のクロス集計表をマトリックス表示する。

# マトリックスを作る
x < matrix(c(3,5,6,8), byrow=TRUE, nc=2)
x

output
 x < matrix(c(3,5,6,8), byrow=TRUE, nc=2)
 x
     [,1] [,2]
[1,]    3    5
[2,]    6    8

２．R標準パッケージの fisher.test() を使用する。

 # マトリックスXを使って、フィッシャーの正確率検定
fisher.test(x)

output
> fisher.test(x)

Fisher's Exact Test for Count Data

data: x
p-value = 1
alternative hypothesis: true odds ratio is not equal to 1
95 percent confidence interval:
0.08839317 6.37801297
sample estimates:
odds ratio
0.8081216

結果は、

• オッズ比: 0.8
• P値: 1
• 95%信頼区間: 0.09-6.39

こちらも有意差なし。

References