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生物科学研究所 井口研究室
Laboratory of Biology, Okaya, Nagano, Japan
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Fisher 正確検定の多重比較, R と EZR を例にして

井口豊(生物科学研究所,長野県岡谷市)
最終更新: 2023 年 2 月 21 日

1. 統計ソフト R による Fisher 正確検定

 男女とか,はい・いいえとか,いわゆる二値データの度数比(人数比や個数比)の検定に使われるのが, Fisher 正確検定であり,独立性の正確検定である。近似的な検定であるカイ二乗検定が,独立性検定にも,適合度検定にも使われるため,しばしば誤解されるが,適合度検定の正確検定は,多項検定(二項検定も含む)となるので注意が必要である。

例えば,以下の表 1 のようにクロス集計された 3 群, A, B, C の男女別の人数データで, 男女比が等しいか検定する。

表 1.3×2 分割表(3 群の男女別人数)
A716
B148
C235

統計ソフト R の Fisher 正確検定では,以下のようなスクリプトになる。


###############
# データ
dat<- matrix(c(
 7, 16,
 14, 8,
 23, 5
), ncol=2, byrow=T)

## Fisher 正確検定
fisher.test(dat)

####################

結果は以下の通り。

p = 0.0009

これが通常の Fisher 正確検定の結果である。以前は,この検定が 2×2 分割表(クロス表)だけに使われていたが,現在のパソコンやソフトでは,それより大きな分割表でも計算可能となっている。

2. Fisher 正確検定の多重比較, R と EZR の利用

表 1 のデータを,それぞれの群間で,いわゆる多重検定する。

R 本体で計算する場合は,パッケージ RVAideMemoire の中の fisher.multcomp 関数が使える。 fisher.multcomp 関数のマニュアルを見ると分かるが,多重比較法として, Bonferroni, Holm, Benjamini and Hochberg などが使える。

表 1 のデータに対して, Holm 法で多重比較するスクリプトは,以下のようになる。


###############
# 利用パッケージ
library(RVAideMemoire)

## データ
dat<- matrix(c(
 7, 16,
 14, 8,
 23, 5
), ncol=2, byrow=T)

## Fisher 正確検定の多重比較
fisher.multcomp(dat, p.method="holm")

################

結果は,以下のようになる(一部抜粋)。

   A             B
B 0.075364     -
C 0.001346 0.197

P value adjustment method: holm

このような多重検定を EZR でやってみよう。まず,
統計解析 → 名義変数の解析
→ 分割表の直接入力と解析
とタブをたどっていき,下図のようにデータ入力し, OK をクリックする。

EZR クロス集計表での入力画面
図 1. EZR クロス集計表での入力画面

このとき, EZR では,入力データが, ,Table という名称の行列に格納されている。さらに, EZR では, pairwise.prop2.test 関数を使って多重検定する。これを Holm 法で計算すると,以下のようなコードになる.もちろん,前述のように,様々な方法が使える。


###############
pairwise.prop2.test(.Table, p.adj="holm", test.function=fisher.test)

################

このコードを EZR の上の画面「Rスクリプト」に書き込んで,マウスで選択し,「実行」をクリックすると,下の図 2 のように出力される。

EZR による Fisher 正確検定の多重比較
図 2. EZR による Fisher 正確検定の多重比較

前述の fisher.multcomp 関数の結果と同じ数値で,出力桁数が異なるだけであることが分かる。

3. Fisher 正確検定の全体検定のあとで多重比較しない

Fisher 正確検定でデータ全体を検定し,それが有意であれば,多重比較する,という手順は不適切である。何も考えずに,ルーチンがごとく,こういう手順で検定する例が非常に多いので,分散分析を例にして,以下のページで注意を促した。

Fisher 正確検定やカイ二乗検定の場合も同様であり,群間の比較に関心があるならば,最初から多重比較するべきである。

例えば,以下の論文では, Silicone Breast Implant の回転について,エキスパンダーの種類を Mentor, Allergan 社製品を用いて比較した研究である。

浜永真由子・森弘樹・植村法子・岡崎睦 (2017)
乳房インプラントの回転 エキスパンダー・インプラントの選択との関連性について
Oncoplastic Breast Surgery 2(3): 78-83.

この論文の図 1 では,最初から群間の多重検定の結果だけ示し,有意差が無いことを記述している。このようにすれば良いのである。全体で有意差があったら多重比較という手順は望ましくない。ちなみに,この論文の表 1 でも,平均の比較で, Tukey 多重検定の結果だけ示している。

この問題で, Fisher 正確検定に関して詳細は,以下のページ参照。

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