针对“两组有序变量资料(等级资料)的秩和检验”,我们通常使用Mann-Whitney U 检验(也称为Wilcoxon秩和检验)来比较两组独立的有序(等级)数据。这个检验是非参数的,不要求数据服从正态分布,特别适用于处理等级数据或当样本量较小时。
下面通过一个具体的例子来详细说明这一检验的步骤和过程。
示例背景
假设我们想比较两种教学方法对学生学习效果的影响。我们将学生的学习效果评估为五个等级:
非常差
差
中等
好
非常好
我们将学生随机分为两组:
组1(方法A)的学习效果评分:3, 4, 2, 5, 3
组2(方法B)的学习效果评分:2, 3, 3, 4, 2
步骤 1:设定假设
原假设
:两种教学方法对学生的学习效果没有显著差异,即两组数据来自相同的总体分布。H 0 备择假设
:两种教学方法对学生的学习效果存在显著差异,即两组数据来自不同的总体分布。H 1
步骤2:合并并排序数据
合并两组数据,并为每个数据分配排名。对于重复的数值,我们将使用它们的平均排名。
数据值 | 组别 | 排名(秩) |
---|---|---|
2 | 组1 | 2 |
2 | 组2 | 2 |
2 | 组2 | 2 |
3 | 组1 | 5 |
3 | 组2 | 5 |
3 | 组2 | 5 |
4 | 组1 | 8.5 |
4 | 组2 | 8.5 |
5 | 组1 | 10 |
组1的秩和
:R 1 组1的数值为:3, 4, 2, 5, 3
对应的秩为:5, 8.5, 2, 10, 5
因此,
R 1 = 5 + 8.5 + 2 + 10 + 5 = 30.5 组2的秩和
:R 2 组2的数值为:2, 3, 3, 4, 2
对应的秩为:2, 5, 5, 8.5, 2
因此,
R 2 = 2 + 5 + 5 + 8.5 + 2 = 22.5
步骤 3:计算 Mann-Whitney U 值
我们选择较小的
步骤 4:查找 p 值或使用软件计算
我们可以通过 Mann-Whitney U 检验表,或者使用统计软件(如 SPSS、R、Python 等)计算对应的 p 值。对于
步骤 5:结果解释
由于 p 值大于 0.05,我们不能拒绝原假设。这意味着我们没有足够证据表明这两组数据来自不同的分布。