Mann-Whitney U 检验计算器
执行 Mann-Whitney U 检验(Wilcoxon 秩和检验)以比较两个独立样本。获取 U 统计量、p 值、效应量、分步计算和交互式可视化。
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Mann-Whitney U 检验计算器
Mann-Whitney U 检验计算器是一个全面的统计工具,用于使用非参数 Mann-Whitney U 检验(也称为 Wilcoxon 秩和检验)比较两个独立样本。此计算器提供 U 统计量、z 分数、p 值、效应量、分步计算和交互式可视化,以帮助您理解和解释结果。
什么是 Mann-Whitney U 检验?
Mann-Whitney U 检验是一种非参数统计检验,用于确定两个独立样本是否来自相同的分布。与独立样本 t 检验不同,它不假设数据呈正态分布,因此非常适合:
- 序数数据(可以排序但不能进行有意义平均的数据)
- 样本量较小且无法验证正态性的情况
- 具有离群值或偏态分布的数据
- 非连续测量值
该检验的工作原理是将两个样本的所有观测值一起排名,然后比较每个样本的秩和。如果一个样本往往具有较高的秩,则表明总体之间存在差异。
Mann-Whitney U 公式
其中:
- n1, n2 = 样本 1 和样本 2 的样本量
- R1, R2 = 样本 1 和样本 2 的秩和
- U = Mann-Whitney U 统计量(U1 和 U2 中的较小者)
如何使用此计算器
- 输入样本 1 数据:输入第一组的数值,由逗号、空格或换行符分隔(例如对照组)。
- 输入样本 2 数据:输入第二组的值(例如治疗组)。确保样本是独立的。
- 选择检验参数:选择备择假设(双侧或单侧)和小数精度。
- 计算:点击按钮查看 U 统计量、p 值、效应量和详细解释。
- 查看结果:检查可视化图表和分步说明以了解分析过程。
解释结果
U 统计量
U 统计量表示在所有值一起排名时,一个样本中的值领先(小于)另一个样本中的值的次数。U 值越小,表明样本之间的差异越大。
P 值
- p < 0.05: 具有统计学显著性(拒绝原假设)
- p ≥ 0.05: 不具有统计学显著性(未能拒绝原假设)
效应量(秩双列相关)
效应量有助于解释结果的实际意义:
|r| < 0.3:组间实际差异极小
0.3 ≤ |r| < 0.5:中等程度的实际差异
|r| ≥ 0.5:实质性的实际差异
何时使用 Mann-Whitney U 检验 vs T 检验
| 准则 | Mann-Whitney U 检验 | 独立 T 检验 |
|---|---|---|
| 数据分布 | 无正态性要求 | 要求正态分布 |
| 样本量 | 在小样本下表现良好 | 理想情况下每组需要 n > 30 |
| 数据类型 | 序数或连续 | 仅限连续 |
| 离群值 | 对离群值稳健 | 对离群值敏感 |
| 效力 | 效力略低 | 当符合假设时效力更高 |
Mann-Whitney U 检验的假设
- 独立性:样本内和样本间的观测值必须是独立的
- 序数数据:值必须至少是序数的(可以进行有意义的排名)
- 形状相似:两个总体应该具有相同的分布形状(尽管不一定是正态的)
- 随机抽样:样本应该从其各自总体中随机抽取
常见问题解答
什么是 Mann-Whitney U 检验?
Mann-Whitney U 检验(也称为 Wilcoxon 秩和检验)是一种非参数统计检验,用于比较两个独立样本,以确定它们是否来自相同的分布。当数据不符合正态性假设时,它是独立样本 t 检验的替代方案。该检验比较的是值的秩,而不是值本身。
我应该在什么时候使用 Mann-Whitney U 检验?
在以下情况下使用 Mann-Whitney U 检验:(1) 您有两个独立样本需要比较,(2) 数据至少是序数的(可以排序),(3) 数据违反了 t 检验所需的正态性假设,(4) 您样本量较小,无法验证正态性,或 (5) 您正在处理排名或序数数据,而不是连续测量值。
如何解释 Mann-Whitney U 检验结果?
通过检查 p 值来解释结果:如果 p < 0.05(或您选择的显著性水平),则拒绝原假设并得出样本之间存在显著差异的结论。U 统计量表示在所有值一起排名时,一个样本中的值在另一个样本中的值之前的次数。效应量(秩双列相关)表示差异的大小。
Mann-Whitney U 检验和 Wilcoxon 符号秩检验有什么区别?
Mann-Whitney U 检验比较两个“独立”样本(每组中的受试者不同),而 Wilcoxon 符号秩检验比较两个“相关”样本(对相同的受试者测量两次,如之前/之后)。当组之间无关时使用 Mann-Whitney U,当组配对时使用 Wilcoxon 符号秩。
Mann-Whitney U 检验中的效应量是什么?
Mann-Whitney U 检验的效应量通常报告为秩双列相关 (r),计算公式为 r = 1 - (2U)/(n1*n2)。它的范围从 -1 到 +1,其中:|r| < 0.3 表示小效应,0.3 ≤ |r| < 0.5 表示中等效应,而 |r| ≥ 0.5 表示大效应。
Mann-Whitney U 检验的假设是什么?
Mann-Whitney U 检验假设:(1) 独立性 - 每个样本内的观测值以及样本之间的观测值是独立的,(2) 序数数据 - 值可以进行有意义的排名,(3) 形状相似 - 两个总体具有相同的分布形状(尽管不一定是正态的),(4) 随机抽样 - 样本是从其各自总体中随机抽取的。
其他资源
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"Mann-Whitney U 检验计算器" 于 https://MiniWebtool.com/zh-cn/mwu-測試计算器/,来自 MiniWebtool,https://MiniWebtool.com/
由 miniwebtool 团队提供。更新日期:2026年1月15日
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