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Kruskal-Wallis-Test

Nichtparametrischer Vergleich von drei oder mehr unabhängigen Gruppen

Kruskal-Wallis-Test#

Der Kruskal-Wallis-Test (auch: H-Test) ist die nichtparametrische Alternative zur einfaktoriellen Varianzanalyse (ANOVA). Er prüft, ob sich die zentrale Tendenz von drei oder mehr unabhängigen Gruppen signifikant unterscheidet.

Wann verwenden?#

Verwende den Kruskal-Wallis-Test, wenn du:

  • Drei oder mehr unabhängige Gruppen vergleichen möchtest
  • Die abhängige Variable mindestens ordinalskaliert ist
  • Die Voraussetzungen der ANOVA (Normalverteilung, Varianzhomogenität) nicht erfüllt sind
  • Die Stichproben klein sind

Voraussetzungen#

  • Unabhängigkeit der Beobachtungen
  • Mindestens ordinales Skalenniveau der abhängigen Variable
  • Ähnliche Verteilungsform in allen Gruppen (für Interpretation als Medianvergleich)
  • Zufällige Stichprobenziehung

Formel#

Alle Beobachtungen werden gemeinsam rangiert. Die Teststatistik HH berechnet sich als:

H=12N(N+1)j=1kRj2nj3(N+1)H = \frac{12}{N(N+1)} \sum_{j=1}^{k} \frac{R_j^2}{n_j} - 3(N+1)

wobei NN die Gesamtanzahl der Beobachtungen, kk die Anzahl der Gruppen, njn_j die Anzahl der Beobachtungen in Gruppe jj und RjR_j die Rangsumme der Gruppe jj ist.

Bei Bindungen wird eine Korrektur angewendet:

Hkorr=H1(ti3ti)N3NH_{\text{korr}} = \frac{H}{1 - \frac{\sum (t_i^3 - t_i)}{N^3 - N}}

Beispiel#

Praxisbeispiel: Kundenzufriedenheit

Ein Unternehmen möchte die Kundenzufriedenheit (Skala 1–5) in drei verschiedenen Filialen vergleichen:

  • Filiale A (n=25): Innenstadt
  • Filiale B (n=30): Einkaufszentrum
  • Filiale C (n=22): Vorstadt

Da die Zufriedenheitsskala ordinal ist und die Normalverteilungsannahme nicht haltbar ist, wird der Kruskal-Wallis-Test verwendet. Bei einem signifikanten Ergebnis folgen paarweise Vergleiche (z. B. Dunn-Test).

Effektstärke#

Eta-Quadrat (η2\eta^2) basierend auf der H-Statistik:

ηH2=Hk+1Nk\eta^2_H = \frac{H - k + 1}{N - k}
Effektstärkeη2\eta^2
Klein0.01
Mittel0.06
Groß0.14

Weiterführende Literatur

  • Kruskal, W. H. & Wallis, W. A. (1952). Use of ranks in one-criterion variance analysis. Journal of the American Statistical Association, 47(260), 583–621.
  • Field, A. (2018). Discovering Statistics Using IBM SPSS Statistics (5. Aufl.). SAGE.