Mann-Whitney U 检验
Mann-Whitney U检验:也叫Mann–Whitney–Wilcoxon (MWW), Wilcoxon rank-sum test, or Wilcoxon–Mann–Whitney test,是一种非参数秩和假设检验,对独立样本进行的一种不要求正态分布的t-test检验方法。主要是对来自除了总体均值以外完全相同的两个总体,检验其是否具有显著差异,样本大小大于20时,检验的效果最好。
假设:假设两个独立样本之间没有差异,成立则H0,不成立则H1。
检验步骤:
1.检验的两组独立样本,首先进行混合,并根据数据大小升序排列并编排等级(秩rank),遇到相同的数据时,等级值相等,为编排等级前的平均值。例如,样本1:{1,3,3,3,6},样本2:{2,5,7},合并样本后{1,2,3,3,3,5,6,7}。等级值为{1,2,4,4,4,6,7}(编排前为{1,2,3,4,5,6,7});
2.分别求出两个样本的等级和:R1,R2;
3.Mann-Whitney U检验统计量U1,U2的计算公式如下:
其中n1,n2样本的大小,R1,R2分别为样本等级和。
其中U1,U2中的最小值用于与显著检验Uα(查Mann-Whitney Table可得具体值)相比较,如果Umin <Uα时,拒绝H0,接受H1.表明两样本之间存在差异。
举例
样本1:{6,1,1,1,1,1}
样本2:{5,5,5,5,5,0}
合并样本为:{0,1,1,1,1,1,5,5,5,5,5,6}
等级编排:{1,4,4,4,4,4,9,9,9,9,9,12}
计算:
n1=n2=6;
R1=1+59=46
R2=12+54=32
U1=46-67/2=25
U2=32-67/2=11
当α为0.05时,我们认为差异显著,查Mann-Whitney Table分析可知Uα=5,U2>Ua,支持原假设,故两个样本无差异。
利用R进行Mann-Whitney U test检验(wilcox_test):
>s1<-c(6,1,1,1,1,1)
>s2<-c(5,5,5,5,5,0)
>s<-c(s1,s2)
>type<-c(rep(1,6),rep(2,6))
>wd<-as.dataframe(cbind(s,as.factor(type)))
>wilcox_test(s~type,data=wd)
Asymptotic Wilcoxon-Mann-Whitney test
data:data by type(1,2)
Z=-1.2086,p-value=0.2268
alternative hypothesis:true mu is not equal to 0
根据结果显示,p-value值大于0.05,认为支持原假设,两个样品无差异。
参考链接: