Tabla U de Mann-Whitney

Valores críticos para la prueba de Mann-Whitney.

Cómo usar: Encuentre sus tamaños de muestra n₁ y n₂ para obtener el valor crítico de U. Rechace H₀ si su U calculado ≤ U crítico. Para n₁ o n₂ > 20, use la aproximación normal en su lugar.

n₁ \ n₂34567891011121314151617181920
3000112233445566778
4001234456789101111121314
5012356789111213141517181920
6123568101113141617192122242527
71356810121416182022242628303234
824681013151719222426293134363841
9247101215172023262831343739424548
10358111417202326293336394245485255
11369131619232630333740444751555862
124711141822262933374145495357616569
134812162024283337414550545963677276
145913172226313640455055596469747883
1551014192429343944495459647075808590
1661115212631374247535964707581869298
17611172228343945515763697581879399105
187121824303642485561677480869399106112
1971319253238455258657278859299106113119
20814202734414855626976839098105112119127

Calculando U

1. Ordene todas las observaciones combinadas

2. Sume los rangos para cada grupo (R₁, R₂)

3. Calcule U₁ y U₂:

U₁ = n₁n₂ + n₁(n₁+1)/2 - R₁

U₂ = n₁n₂ - U₁

4. Use U = min(U₁, U₂) para la prueba

Aproximación normal

Para muestras más grandes (n > 20):

μᵤ = n₁n₂/2

σᵤ = √[n₁n₂(n₁+n₂+1)/12]

z = (U - μᵤ)/σᵤ

Compare |z| con 1,96 (α=0,05) o 2,576 (α=0,01)

Estadístico U de Mann-Whitney
U=n1n2+n1(n1+1)2−R1U = n_1 n_2 + \frac{n_1(n_1+1)}{2} - R_1

¿Qué es una tabla U de Mann-Whitney?

La tabla U de Mann-Whitney proporciona valores críticos para la prueba U de Mann-Whitney (también llamada prueba de suma de rangos de Wilcoxon). Esta prueba no paramétrica compara dos grupos independientes cuando los supuestos de la prueba t son violados—particularmente cuando los datos son ordinales o no están distribuidos normalmente.

Cuándo usar la prueba U de Mann-Whitney

Elige esta prueba cuando:

  • Comparas dos grupos independientes
  • Los datos son ordinales o continuos pero no normales
  • Los tamaños de muestra son pequeños (n < 30)
  • Hay valores atípicos presentes
  • Quieres probar diferencias en distribución o mediana

Es la alternativa no paramétrica a la prueba t de muestras independientes.

Cómo funciona la prueba

  1. Combina todas las observaciones de ambos grupos
  2. Asigna rangos del menor (1) al mayor
  3. Suma los rangos para cada grupo (R₁, R₂)
  4. Calcula U usando:

U1=n1n2+n1(n1+1)2−R1U_1 = n_1 n_2 + \frac{n_1(n_1+1)}{2} - R_1

U2=n1n2−U1U_2 = n_1 n_2 - U_1

U=min⁡(U1,U2)U = \min(U_1, U_2)

Cómo leer la tabla

  1. Sea n₁ = tamaño de muestra menor, n₂ = tamaño de muestra mayor
  2. Encuentra la intersección de n₁ (fila) y n₂ (columna)
  3. Esto da el valor crítico de U

Decisión: Si tu U calculado ≤ U crítico, rechaza H₀.

Ejemplo: Grupo A (n₁ = 8), Grupo B (n₂ = 12), α = 0,05 (bilateral):

  • U crítico = 22
  • Si U calculado = 18, rechaza H₀ (los grupos difieren)

Ejemplo trabajado

Datos:

  • Grupo A: 12, 15, 18, 20 (n₁ = 4)
  • Grupo B: 22, 25, 28, 30, 35 (n₂ = 5)

Pasos:

  1. Rangos combinados: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9

  2. Rangos del Grupo A: 1, 2, 3, 4 → R₁ = 10

  3. Rangos del Grupo B: 5, 6, 7, 8, 9 → R₂ = 35

  4. Calcular U:

    • U₁ = (4)(5) + 4(5)/2 - 10 = 20 + 10 - 10 = 20
    • U₂ = (4)(5) - 20 = 0
    • U = min(20, 0) = 0
  5. De la tabla a α = 0,05: U crítico = 1

  6. Como 0 ≤ 1, rechaza H₀

Manejando empates

Cuando las observaciones tienen el mismo valor:

  1. Asígnales el promedio de los rangos que ocuparían
  2. Continúa asignando rangos a valores subsiguientes normalmente
  3. Considera usar una corrección por empates para la aproximación normal

Aproximación normal (muestras grandes)

Para n₁ o n₂ > 20, usa:

μU=n1n22\mu_U = \frac{n_1 n_2}{2}

σU=n1n2(n1+n2+1)12\sigma_U = \sqrt{\frac{n_1 n_2 (n_1 + n_2 + 1)}{12}}

z=U−μUσUz = \frac{U - \mu_U}{\sigma_U}

Compara z con valores críticos normales estándar (±1,96 para α = 0,05, bilateral).

Interpretación

La prueba U de Mann-Whitney responde: "Si elijo aleatoriamente una observación de cada grupo, ¿cuál es la probabilidad de que la observación del Grupo 1 exceda a la del Grupo 2?"

La relación es:

P(Grupo 1>Grupo 2)=Un1n2P(\text{Grupo 1} > \text{Grupo 2}) = \frac{U}{n_1 n_2}

Tamaño del efecto

La correlación biserial de rangos mide el tamaño del efecto:

r=1−2Un1n2r = 1 - \frac{2U}{n_1 n_2}

Valor de rInterpretación
0,1Efecto pequeño
0,3Efecto mediano
0,5Efecto grande

Comparación con la prueba t

AspectoPrueba tU de Mann-Whitney
Tipo de datosIntervalo/razónOrdinal o mejor
DistribuciónNormalCualquiera
Prueba paraDiferencia de mediasDesplazamiento de distribución
PotenciaMayor si es normalRobusta a violaciones

Herramientas relacionadas

Resumen

La tabla U de Mann-Whitney permite pruebas de hipótesis para dos grupos independientes sin asumir normalidad. Al comparar tu estadístico U calculado con el valor crítico, puedes determinar si dos grupos provienen de distribuciones diferentes. Para muestras más grandes, la aproximación normal elimina la necesidad de tablas, pero para muestras pequeñas (n ≤ 20), los valores críticos exactos de esta tabla aseguran un control preciso del error Tipo I.