曼-惠特尼U检验

曼-惠特尼U检验曼-惠特尼U检验又称“曼-惠特尼秩和检验” , 是由H.B.Mann和D.R.Whitney于1947年提出的 。它假设两个样本分别来自除了总体均值以外完全相同的两个总体 , 目的是检验这两个总体的均值是否有显着的差别 。
基本介绍中文名:曼-惠特尼U检验
外文名:Mann-Whitney U test
提出时间:1947年
又称:曼-惠特尼秩和检验
术语来源:统计学
定义曼-惠特尼U检验(Mann-Whitney U test) , 又称曼-惠特尼秩和检验 , 可以看作是对两均值之差的参数检验方式的T检验或相应的大样本正态检验的代用品 。由于曼-惠特尼秩和检验明确地考虑了每一个样本中各测定值所排的秩 , 它比符号检验法使用了更多的信息 。步骤检测方法的具体步骤如下:第一步:将两组样本数据混合 , 并按照数据大小的升序编排等级 。最小的数据等级为1 , 第二小的数据等级为2 , 以此类推(注意 , 如果混合后的数据中存在相等的情况 , 那幺相同数据的等级值应该是相同的 , 并取未经排名的数组中的平均值 。如数据{3, 5, 5, 9} , 那幺他们的等级值应该是{1, 2.5, 2.5, 4} 。)第二步:分别求出两个样本的等级和R1,R2 。第三步:假设n1 = “一号样本观察值的项数”;n2 = “二号样本观察值的项数”;R1 = “一号样本各项等级和”;R2 = “二号样本中各项等级和” 。那幺U1, U2 的计算公式分别如下所示:U1 = R1 - n1*(n1+1)/ 2【曼-惠特尼U检验】U2 = R2 - n2*(n2+1)/ 2那幺 U1与U2之和的计算公式如下所示,U1 + U2 = R1 + R2 - (n1 * (n1 + 1) + n2 * (n2 + 1))/ 2设2组样本总共数据有N 个 , 即 N = n1 + n2 , 又因为R1 + R2 = N(N + 1)/ 2  , 代入上式 , 可得U1 + U2 = n1 * n2选择U1 和U2 中最小者与临界值Uα 比较 , 当U < Uα时 , 拒绝H0 , 接受H1 。在原假设为真的情况下 , 随机变数 U 的均值和方差分别为:E(U)=n1*n2/2 D(u)=n1*n2*(n1+n2+1)/12当n1 和n2 都不小于 10 时 , 随机变数近似服从常态分配 。第四步:作出判断 。设第一个总体的均值为 u1 , 第二个总体的均值为 u2 , 则有:1)Ho:u1 ≤ u2 , H1:u1 >u2 if Z< -Za, 拒绝 Ho;2)Ho:u1 ≥ u2 , H1:u1 < u2 if Z> -Za, 拒绝 Ho;3)Ho: u1 = u2, H1:u1 != u2 if Z> -Za / 2 , 拒绝 Ho 。套用举例下面是两种不同加工方式的菜粕在黄牛瘤胃内培养16h的乾物质降解率 , 用曼-惠特尼U检验比较其有无差异:两种加工方式的菜粕瘤胃培养16h的乾物质降解率(%)预压浸出组等级排序螺旋热榨组等级排序39.33342.91544.10844.691035.89144.54943.35645.311147.611337.73243.71748.751446.711241.854先按照大小顺序排列等级(见上表) , 而后计算W1 = 38,W2 = 67,n1 = 6,n2 = 8 。假设两种菜粕的16h瘤胃乾物质降解率除了平均水平以外在其它方面无差异 , 即检验:H0:两种菜粕的16h瘤胃乾物质降解率无差异;H1:两种菜粕的16h瘤胃乾物质降解率有差异 。计算U值:U1=17 U2=31U1值较小 , 选取U1Uα(α=0.05)比较 , 通过查表(附表)可知Uα = 8,U1> Uα , 即接受H0 , 认为两种加工方式的菜粕瘤胃培养16h的乾物质降解率无显着差异 。附表曼-惠特尼检验U的临界值表(仅列出单侧检验在