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多通道序列分析(一):通道序列间的相关性

· 9 min

当两个 domain(例如 marr 和 child)状态空间不一样,
我们还能把它们“按位置对齐”来比较吗?这比较有意义吗?

✅ 1. 技术上是可以的,而且就是这么设计的#

你的当前实现(也和 R 的 seqdomassoc() 一致)默认:

每个 domain 有独立的状态空间(alphabet),但我们可以通过 cross-tab 的方式对它们做“统计相关性检验”。

比如:

marr stateschild states
0 = single0 = no child
1 = married1 = child born

这两个状态含义不同,但你可以观察:

在多少时间点上出现了 (married, child) 这种组合?
比如在 5000 个 time-point 上,有 4000 次是 (1,1),那就很值得研究了。


✅ 2. 统计意义是“状态共现”而不是“状态一致”#

你不是在问:“状态是否一样”,而是在问:

“某个 domain 的状态是否和另一个 domain 的某些状态频繁共现?”

这才是 Cramer’s V 和 LRT 的逻辑基础:


✅ 3. 科学意义依赖于你如何定义状态与同步#

比如,定义如下:

虽然状态空间不同,但你可以提问题:

  • 在“结婚”时,有更大概率出现“生子”吗?
  • 有没有某些模式,比如“先结婚才生子”?

这种交叉表 & LRT/V 就是专门拿来量化这个东西的。


🧠 举个真实的例子(模拟数据):#

PersonTimemarrchild
At1singleno
At2marriedno
At3marriedyes
Bt1singleno
Bt2marriedyes
Bt3marriedyes

把所有配对 (marr, child) 拉平统计:#

('single', 'no') → 2 次
('married', 'no') → 1 次
('married', 'yes')→ 3 次

你就可以看到:“married”和“yes child”是高度共现的 ——> 相关性高!

这时候即使状态不一样,也能统计出 meaningful association。


✅ 所以,总结回答你:#

“即便两个 domain 的状态空间不同,按时间位置对齐来比较状态对,是完全合理的,只要你感兴趣的是它们之间的状态共现结构(不是状态是否一致)。”

这也是为什么 seqdomassoc() 背后是用 交叉表 + Cramer’s V / LRT —— 它的底层假设就是:我们比较的是两个分类变量之间的统计依赖,而不是“相等性”。

你问得非常好!现在我们来好好解释一下你提到的这个关键统计概念:


🎯 什么是 cross-tab(交叉表) + 统计相关性检验?#

这是一种非常常见的分类变量之间的关联分析方法。你可以想象它是这样的:


📦 一、什么是交叉表(Cross-tabulation)?#

交叉表(cross-tab 或 contingency table)是一个频数表,展示了两个分类变量的不同取值组合出现了多少次。

✅ 举个例子:#

我们想分析是否结婚状态生育状态有关系。

我们收集了很多人的状态对,比如:

marrchild
singleno
marriedno
marriedyes
marriedyes
singleno
singleyes

我们统计每种组合出现了几次:

child=nochild=yesTotal
single213
married123
Total336

这张表就是一个 2×2 的交叉表(contingency table)


📈 二、我们怎么用这个表来“判断是否有关联”?#

❓问题是:#

结婚状态和生育状态是独立的吗
还是说它们之间有某种统计上的关系


📊 三、相关性检验的两种方式#

你代码里用了两个经典方法来检验“两个分类变量之间是否有关联”:


✅ 1. LRT (Likelihood Ratio Test)#

你计算了:

lrt, df, p_val = log_likelihood_ratio_test(xtab)

然后看 p 值:


✅ 2. Cramer’s V#

你计算了:

chi2 = stats.chi2_contingency(xtab)[0]
v = sqrt(chi2 / (n * (min(rows, cols) - 1)))

比如:


🧠 总结一张图:#

交叉表 (Cross-tab) ➜ 统计检验:
└── LRT(是否显著相关) ➜ p值
└── Cramer's V(相关性强度) ➜ [0, 1]

✅ 回到你项目的核心:#

你比较的是:

在“所有时间点 + 所有个体”中,marr 和 child 的状态组合是否有统计结构性(而不是随机的)。


✍️ 如果你没学过这些统计:#

你可以把这部分理解为:“用计数的方式,看看两个类别变量是不是有同步变动的趋势”。

它们被广泛用于:

这个问题非常聪明、很有深度👏!

我们来逐一拆解你的问题:


❓Q1:为什么代码中要用 LRT 和 Cramer’s V?它们的目的是什么?#

它们的目的不完全一样,但紧密相关
可以说它们是从**“是否有关联”“关联强度有多强”**这两个角度来分析 cross-tab 的结构。


🔍 LRT vs. Cramer’s V#

指标目的值域结论
LRT (Likelihood Ratio Test)判断“是否存在统计显著的关联”p 值 ∈ [0,1]小于 0.05 → 显著(有依赖)
Cramer’s V衡量“两个变量之间的关联强度”V ∈ [0,1]越大,关联越强

✅ 换句话说:#

测什么用哪个
这两个 domain 是否统计相关✅ 用 LRT(p 值)
如果相关,它们的关系有多强?✅ 用 Cramer’s V

🧪 举个例子:#

你比较了 childmarr 两个维度:


❓Q2:它们的关系是?#

它们之间是配合使用,但不会互相验证或冲突,逻辑如下:

可能情况解释
LRT 显著(p < 0.05),Cramer’s V 大✅ 说明两者有关联,而且关联强
LRT 显著,V 小⚠️ 有统计依赖,但可能只是轻微偏差(比如大样本造成显著)
LRT 不显著,V 大⚠️ 很罕见,通常说明样本量太小,无法显著
都不显著/很小✅ 没有结构性依赖,两变量独立

✅ 所以你代码里两个都算,是因为:#

它们提供了不同层次的信息,而且是互补的,不是交叉验证。

就像医生说:“这个指标超了(LRT),而且还挺严重的(V)。”

小建议:实际分析中怎么用?

  1. 你第一眼先看 p(LRT):判断是否可以拒绝独立假设
  2. 再看 Cramer’s V:看看这个关系是否强烈、有意义

小贴士:何时只用一个?

目的推荐指标
你只想知道有没有关系LRT 足够
你更关注“是否同步强烈”V 更有用
论文/报告/模型评估两个一起看最完整