学习笔记53—Wilcoxon检验和Mann-whitney检验的区别

本文对比了Wilcoxon符号秩检验和Mann-Whitney U检验的应用场景与统计原理。前者适用于配对样本,后者用于独立样本。当样本量小于20时,需查表;大于20时,可使用正态分布近似。两种检验虽统计量不同,但结论一致,可相互转换。

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Wilcoxon检验和Mann-whitney检验的区别

  1. Wilcoxon signed-rank test应用于两个related samples

  2. Mann–Whitney U test也叫Wilcoxon rank-sum test,应用于两个independent samples的情samples size小的时候,是有列表的,sample size大到20左右时,就可以使用正态分布来近似,不查表了。    

  3. 两种都是非参秩和检验,Mann-whitney检验在spss里面有专门的模块而没有wilcoxon,sas分析的话用wilcoxon居多,公式和统计量不大一样,结果也略有所差异,但这不大影响使用这两种方法,只要写清楚用哪种方法就行了

  4. 两者的统计量不一样,但两者的结论应该一致的,因为两者的统计量可以转换,应用范围上也是一致的。 

  5. 参考链接:http://blog.sina.com.cn/s/blog_b43ab1510102yi8h.html

转载于:https://www.cnblogs.com/hechangchun/p/10240591.html

<think>好的,我现在要解决用户的问题:Mann-Whitney U检验和Wilcoxon秩和检验区别以及它们的适用场景。首先,我需要回忆一下这两种检验方法的基本概念和相关知识。 根据用户提供的引用资料,引用[1]提到Mann-Whitney检验适用于独立样本的非参数检验,而Wilcoxon秩和检验用于成对样本。但引用[3]和[4]中提到Wilcoxon秩和检验有时也被称为Mann-Whitney U检验,这让我有点困惑,可能这里存在术语上的混淆。需要进一步确认这两个检验的关系和区别。 首先,我应该回顾这两个检验的起源。Wilcoxon秩和检验是由Frank Wilcoxon提出的,用于比较两个独立组的数据。而MannWhitney后来扩展了这个方法,提出了U统计量,因此形成了Mann-Whitney U检验。所以实际上,这两个检验本质上是相同的,只是计算统计量的方式不同,但结果可以互相转换。这可能就是为什么有些资料将两者视为同一检验的原因。 但引用[1]中将Wilcoxon秩和检验列为成对样本的检验,这似乎与常规的理解不同。通常,成对样本使用的是Wilcoxon符号秩检验Wilcoxon signed-rank test),而独立样本使用的是Wilcoxon秩和检验,即等同于Mann-Whitney U检验。可能用户提供的引用中存在术语的不一致或错误,需要仔细核对。 接下来,我需要明确两者的适用场景。根据引用[2]和[4],Mann-Whitney U检验适用于两个独立样本,不满足正态分布的情况。而Wilcoxon秩和检验在引用[4]中提到用于配对样本,但根据常规统计学资料,Wilcoxon秩和检验通常指的就是独立样本的情况,而成对样本则使用符号秩检验。这里可能存在混淆,需要进一步确认正确的术语用法。 再查阅标准统计学资料,Wilcoxon秩和检验Wilcoxon rank-sum test)和Mann-Whitney U检验确实是同一检验的不同名称,用于比较两个独立样本的位置参数。而成对样本使用的是Wilcoxon符号秩检验Wilcoxon signed-rank test),属于不同的检验方法。因此,引用[1]中可能存在错误,将Wilcoxon秩和检验归类为成对样本,这可能是一个误解。 因此,正确的区分应该是:Mann-Whitney U检验和Wilcoxon秩和检验是同一检验的不同名称,适用于独立样本;而Wilcoxon符号秩检验适用于成对样本。用户问题中的混淆可能来源于不同文献中的术语使用不一致。 接下来,我需要整理这些信息,并明确回答两者的区别和适用场景。需要指出术语的混淆点,并强调正确的应用场景。同时,参考用户提供的引用资料,特别是引用[4]中提到Wilcoxon秩和检验同时考虑了差异方向和大小,而Mann-Whitney U检验用于独立样本的比较。 最后,总结两者的区别在于适用样本类型(独立vs成对),但需要指出在某些文献中,Wilcoxon秩和检验可能被错误地指代成对样本的情况,而正确的情况是,Wilcoxon秩和检验等同于Mann-Whitney U检验用于独立样本,成对样本应使用符号秩检验。同时,应用场景方面,当数据不满足正态分布或样本量较小时,应使用这些非参数检验方法。</think>### Mann-Whitney U检验Wilcoxon秩和检验区别及适用场景 #### 1. **核心区别** - **Mann-Whitney U检验**: 用于比较两个**独立样本**是否来自同一分布,特别适用于数据不满足正态分布假设的情况。其核心思想是对两组数据的秩次进行统计分析,计算U统计量来判断差异[^2][^4]。 公式: $$U = R_1 - \frac{n_1(n_1+1)}{2}$$ 其中,$R_1$为第一组样本的秩和,$n_1$为第一组样本量。 - **Wilcoxon秩和检验**: *在部分文献中,Wilcoxon秩和检验Mann-Whitney U检验被视为同一方法*,均用于**独立样本**的非参数检验[^3][^4]。但需注意术语混淆: - **Wilcoxon符号秩检验**(Wilcoxon signed-rank test)适用于**成对样本**(如治疗前后的对比),通过计算差值符号和秩次进行检验[^1]。 #### 2. **术语混淆的澄清** - **独立样本**场景: Mann-Whitney U检验Wilcoxon秩和检验本质相同,只是统计量的计算方式不同,结果可互相转换。 - **成对样本**场景: 应使用**Wilcoxon符号秩检验**,而非“秩和检验”。部分文献错误地将成对样本检验称为“Wilcoxon秩和检验”,需注意区分。 #### 3. **适用场景** | **场景** | **检验方法** | **特点** | |----------------|---------------------------|--------------------------------------------------------------------------| | 独立样本比较 | Mann-Whitney U检验 | 不依赖正态分布假设,适用于小样本或数据偏态的情况[^2]。 | | 独立样本比较 | Wilcoxon秩和检验 | 与Mann-Whitney U检验等价,不同名称。 | | 成对样本比较 | Wilcoxon符号秩检验 | 分析配对数据(如同一组实验前后的测量值),利用差值符号和秩次[^4]。 | #### 4. **实际应用示例** - **Mann-Whitney U检验**(Python实现): ```python from scipy.stats import mannwhitneyu group1 = [28, 30, 25, 33, 29] group2 = [22, 24, 26, 20, 18] u_stat, p_value = mannwhitneyu(group1, group2) print(f"U统计量: {u_stat}, p值: {p_value}") ``` - **Wilcoxon符号秩检验**(Python实现,注意需成对数据): ```python from scipy.stats import wilcoxon before = [80, 75, 85, 90, 78] after = [85, 70, 88, 92, 82] stat, p_value = wilcoxon(before, after) print(f"统计量: {stat}, p值: {p_value}") ``` #### 5. **总结对比** | **维度** | Mann-Whitney U检验 | Wilcoxon符号秩检验 | |----------------|----------------------------|----------------------------| | 样本类型 | 独立样本 | 成对样本 | | 假设条件 | 不依赖正态分布 | 不依赖正态分布 | | 核心思想 | 比较两组秩和 | 分析配对差值的符号和秩次 | | 主要应用 | 独立组间差异(如性别对比) | 同一组前后差异(如治疗效果) | --- ###
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