在前面文章中介绍了独立样本Wilcoxon秩和检验(Wilcoxon rank sum test)的假设检验理论，本篇文章将实例演示在MedCalc软件中实现Wilcoxon秩和检验：Mann-Whitney U检验(Mann-Whitney U Test)的操作步骤。
关键词：MedCalc; 非参数检验; 秩和检验; Wilcoxon秩和检验; 独立样本秩和检验; Mann-Whitney U检验
一、案例介绍
某医生欲了解患者某生化指标(X，mmol/L)的水平和正常人是否有差异，随机抽取了136例患者和80例正常人进行生化指标的检测，试对数据进行分析(group为组别，其中1表示患者组，0表示正常组)。部分数据见图1。本案例数据可从“附件下载”处下载。
二、问题分析
本案例的分析目的是比较两组计量资料是否有差异，即判断患者组和正常组某生化指标X的含量是否存在差异。
比较两组计量资料是否有差异可以使用两独立样本t检验或Mann-Whitney U检验。若数据满足正态性和方差齐性，可使用两独立样本t检验；若满足正态性、不满足方差齐性，可使用校正t检验(Welch’s t检验)；若数据的方差相差太大，最好使用非参数检验(Mann-Whitney U检验)；若数据正态性和方差齐性都不满足，最好使用非参数检验(Mann-Whitney U检验)。
使用Mann-Whitney U检验，需要满足3个条件：
条件1：有一个观察变量，且观察变量为连续变量(不满足正态分布或方差严重不齐)或等级变量。该条件需要通过软件判断或专业判断。
条件2：有一个分组变量，且为二分类。本研究中分组变量为group，包括患者组和正常组两组，该条件满足。
条件3：具有相互独立的观测值。本研究中各研究对象的X含量都是独立的，不存在互相干扰的情况，该条件满足。
三、软件操作及结果解读
(一) 适用条件判断
1. 条件1判断(正态性检验)
(1) 软件操作
在“正态图”对话框(图3)，“变量”选择“X”，“筛选条件”选择“group=0”，“选项”勾选“Q-Q图”，“检验正态分布”下选择“Shapiro-Wilk检验 (夏皮罗-威尔克正态性检验，S-W检验)”。
选择“统计”—“汇总统计”(图4)，进入“汇总统计”对话框(图5)，“变量”选择“X”，“筛选条件”选择“group=0”,“检验正态分布”下选择“Shapiro-Wilk检验 ”。
(2) 结果解读
图6为正常组(group=0)的Q-Q图，两组散点偏离对角线较远，提示该组数据不服从正态分布。图7中Shapiro-Wilk检验结果，W=0.9604，P=0.0006＜0.05，,提示数据不服从正态分布。
参照上述操作可得到患者组的Q-Q图和Shapiro-Wilk检验结果(图8、图9），两组散点偏离对角线较远，W=0.9552，P=0.0069＜0.1，提示数据不服从正态分布。关于正态性检验的更多内容请阅读(医学统计学核心概念及重要假设检验的软件实现(2/4) ——正态性假设检验的SPSS实现)。
2. 条件2判断(方差齐性检验)
(1) 软件操作
选择“统计”—“方差比检验 (F检验)”(图10)，进入“方差比检验 (F检验)”对话框，采样1 “变量”选择“X”，“筛选条件”填“group=0”，表示正常组；采样2 “变量”选择“X”，“筛选条件”填“group=1”，表示患者组，见图11。
(2) 结果解读
图12为方差比检验 (F检验)的结果，可知F=1.9006，P=0.001，提示两组数据方差齐。关于方差齐性检验的更多内容请阅读(医学统计学核心概念及重要假设检验的软件实现(4/4)——方差齐性检验及SPSS实现)。
综上，本案例中两组连续变量数据不服从正态分布，组间也不满足方差齐性，可以考虑使用Mann-Whitney U检验。
(二) 统计描述及推断
1. 软件操作
选择“统计”—“等级和检验”—“Mann-Whitney检验(独立样本)” (图13)，进入“Mann-Whitney检验”对话框(图14)，采样1“变量”选择“X”，筛选条件填“group=0”，采样2“变量”选择“X”，筛选条件填“group=1”。
2. 结果解读
(1) 统计描述
图15为统计学描述结果。正常组X的中位数为778.5，95%CI为700.0~870.0；患者组X的中位数为1470.0，95%CI为1350.0~1642.4。
(2) 统计推断
图16为独立样本Wilcoxon符号秩检验结果。可知U=2080.00，P<0.0001，差异有统计学意义，可以认为正常组的X含量低于患者组。
四、结论
本研究欲比较正常组的生化指标X水平与患者组是否存在差异，对这两组的X含量进行正态性检验发现不服从正态分布，且两组方差不齐，故选用Mann-Whitney U检验进行数据分析。
经分析，正常组X的中位数为778.5，95%CI为700.0~870.0；患者组X的中位数为1470.0，95%CI为1350.0~1642.4。采用独立样本Wilcoxon符号秩检验(Mann-Whitney U检验)分析显示，检验统计量U =2080.00, P<0.0001，差异有统计学意义，提示患者组的X水平高于正常组。