5.2 两独立样本的Wilcoxon秩和检验（Wilcoxon Rank Sum Test）

最后更新：2023/03/10

应用场景：

两个独立的样本（完全随机设计）的计量资料或等级资料，推断两组的分布位置有无差异。

前提条件：

• 分布未知或不服从正态分布的计量资料；或者等级资料；
• 完全随机设计，共2个分组（即单因素两水平）；

【例5-2】沙利度胺恢复HIV阳性患者体重的研究

Klausner等^[1] 在泰国进行了一项沙利度胺治疗HIV阳性（伴有或不伴有肺结核感染）消瘦患者的初步研究。在本研究中，32名受试者接受沙利度胺治疗21天，并经7天的清洗期后测得体重，以安慰剂为对照评价HIV患者使用沙利度胺增重的效果。

使用SPSS对该研究数据进行统计分析的具体过程如下：

1. 建立数据集

经整理，数据列表（数据视图）如下：

图5-2-1

其中，Treatment=1示沙利度胺治疗组，Treatment=0示安慰剂组；TB=1或0表示伴有或不伴有肺结核；Wdiff为清洗期结束时，体重较基线的变化值（Kg）。

注：本例仅演示Wilcoxon Rank Sum Test的操作，因此不考虑数据集中的TB变量对结果的影响（也即TB变量没有使用）。

经正态性检验（方法参见：2.1 计量资料的数据分布与正态性检验），发现数据不符合独立样本t检验的适用条件：

两组数据分布：

因此采用Wilcoxon秩和检验方法比较沙利度胺与安慰剂的增重效果差异。

2. 两独立样本的Wicoxon秩和检验操作

点击菜单：

Analyze => Nonparametric Tests => Legacy Dialogs => 2 Independent Samples，

图5-2-2

设置好检验的变量（Test Variable List），统计方法（Test Type，默认Mann-Whitney U test即可），分组信息（Define Groups），还可设置输出统计描述（Options->Descriptive）的结果，最后点击【Ok】输出统计结果。

3. 结果解读

经上述菜单操作，默认输出（SPSS 23 64位）的统计结果中包括3个统计表，其中统计描述结果如下：

图5-1-3

（上表中SPSS输出的描述性统计中包含了分类变量的均值、标准差等，这该算是软件设计上的缺陷）

Wilcoxon秩和检验结果如下：

Wilcoxon秩和检验的结果显示，沙利度胺的增重效果与安慰剂相比，差异有统计学意义（$T=150, P<0.001$）。

注意：

Wilcoxon秩和检验与Mann-Whitney U检验的统计量不同（30 vs 150），但对应的P值是相同的，所以这两个检验方法其实是等价的。

【例5-3】自拟外用中药治疗化疗致周围神经病变的临床研究

娄彦妮等^[2] 根据“温经通络法”自拟外用中药，以安慰剂为对照，对由奥沙利铂引起的周围神经病变进行治疗，以评价自拟中药方的疗效。研究共纳入受试者102例，其中试验组68例，安慰剂组34例。研究结果如下：

使用SPSS（Version 27.0）对该研究数据进行统计分析的具体过程如下：

1. 建立数据集

经整理，数据列表（数据视图）如下：

图5-3-1

其中，组别=1示试验组、2示安慰剂组；疗效=2示治愈、1示有效、0示无效。

注：本例数据由频数表整理而来，在统计分析之前，需对例数进行加权操作（参见：5.5 四格表及R × C表的$\chi^2$检验 ）。

2. 两独立样本的Wicoxon秩和检验操作

点击菜单：

Analyze => Nonparametric Tests => Legacy Dialogs => 2 Independent Samples，

图5-3-2

设置过程与上述计量资料无异，最后点击【Ok】输出统计结果。

3. 结果解读

经上述菜单操作，默认输出（SPSS 27 64位）的统计结果中包括2个统计表，Wilcoxon秩和检验结果如下：

图5-3-3

Wilcoxon秩和检验结果显示，自拟中药方的疗效与安慰剂相比，差异有统计学意义（$T=1199, P<0.001$）。

注意：

本研究采用了安慰剂对照的设计方法，使用Wilcoxon秩和检验这种差异性检验方法，在结果有统计学意义时，并不能说明试验组“有效”，因为与安慰剂相比有差异，这种差异可能在临床上没有太大意义。所以，采用安慰剂对照的研究，往往采用优效性检验进行“有效性”的推断。

[1] Klausner J D , Makonkawkeyoon S , Akarasewi P , et al. The effect of thalidomide on the pathogenesis of human immunodeficiency virus type 1 and M. tuberculosis infection[J]. J Acquir Immune Defic Syndr Hum Retrovirol, 1996, 11(3):247.

[2] 娄彦妮,田爱平,张侠等.中医外治化疗性周围神经病变的多中心、随机、双盲、对照临床研究[J].中华中医药杂志,2014,29(08):2682-2685.

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