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        Excel在生物統(tǒng)計(jì)學(xué)單因素方差分析中的應(yīng)用

        2017-03-16 11:53:00白俊艷楊又兵李廣錄
        現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技 2017年2期
        關(guān)鍵詞:生物統(tǒng)計(jì)學(xué)方差分析

        白俊艷++楊又兵++李廣錄

        摘要 本文探討了利用Excel在單因素方差中的具體應(yīng)用,并以比較3個(gè)品種豬增重為例題,詳細(xì)闡述了單因素方差分析過程及結(jié)果分析等。用Excel進(jìn)行單因素的方差分析,從數(shù)據(jù)的建立、分析過程、結(jié)果分析等方面來看,操作相對(duì)比較方便,在結(jié)果輸出時(shí)給出了相伴概率P和F值這2種結(jié)果,可以以2種方式對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析;而SPSS只是以相伴概率P為依據(jù)來判定,結(jié)果相對(duì)單一。

        關(guān)鍵詞 Excel;生物統(tǒng)計(jì)學(xué);方差分析;單因素

        中圖分類號(hào) O212.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739(2017)02-0271-02

        生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是對(duì)數(shù)據(jù)資料進(jìn)行收集、整理、分析、解釋的科學(xué)[1],在生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教材中不僅提供了如何通過合理的試驗(yàn)設(shè)計(jì)獲得理想的數(shù)據(jù)資料,還提供各種數(shù)據(jù)資料的分析方法,是所有高等學(xué)校本科生的必修課。生物統(tǒng)計(jì)學(xué)也是畜牧、獸醫(yī)、農(nóng)學(xué)、林學(xué)、微生物、醫(yī)學(xué)等生命科學(xué)領(lǐng)域中不可缺少的統(tǒng)計(jì)工具,越來越多的數(shù)據(jù)分析離不開生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的原理與方法。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,已有更多的軟件被應(yīng)用于生物統(tǒng)計(jì)學(xué),如SPSS[2-4]、Excel[5]、SAS[6]等,但是不同的統(tǒng)計(jì)軟件具有著不同的統(tǒng)計(jì)特點(diǎn),如Excel統(tǒng)計(jì)功能雖然簡(jiǎn)單,但是操作方便,分析出來的結(jié)果更為直觀,更適合生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的初學(xué)者。生物統(tǒng)計(jì)學(xué)公式比較多,理論相對(duì)深?yuàn)W,高等學(xué)校本科生對(duì)這門課程學(xué)習(xí)興趣相對(duì)不高。因此,本文主要介紹如何利用Excel對(duì)單因素方差進(jìn)行分析,以案例的形式詳細(xì)闡述其分析過程,希望能通過本文的應(yīng)用與探討來提高學(xué)生對(duì)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的學(xué)習(xí)興趣,并增強(qiáng)學(xué)生分析數(shù)據(jù)的能力。

        1 分析工具庫(kù)的安裝

        Excel一般不直接裝配“分析工具庫(kù)”這一模塊,需要在Excel的基礎(chǔ)上自行安裝。安裝步驟:Excel的工具→加載宏→分析工具庫(kù)→確定。

        2 單因素方差分析

        單因素的方差分析一般適用于單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)分析,而且是因素水平需要>2時(shí)才可以運(yùn)用此分析模塊,例如比較分析3種飼料對(duì)仔豬日增重的影響則可以采用單因素方差分析。如果同樣是單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì),但是因素水平是2的話,則可以采用t檢驗(yàn)?zāi)K進(jìn)行分析。

        2.1 數(shù)據(jù)資料的建立

        例:在同樣飼養(yǎng)管理下,3個(gè)品種豬(A1、A2、A3)的增重如表1所示,試對(duì)3個(gè)品種增重差異是否顯著進(jìn)行檢驗(yàn)[1]。數(shù)據(jù)資料建立如表1,以行的形式建立數(shù)據(jù),每行就是1個(gè)因素水平。

        2.2 單因素方差分析過程

        在Excel中:工具→數(shù)據(jù)分析→單因素方差分析,點(diǎn)擊“確定”進(jìn)行分析。輸入?yún)^(qū)域:選擇原始數(shù)據(jù);分組方式:逐行(如果數(shù)據(jù)是以列的形式構(gòu)建的,則逐列);標(biāo)志位于第1列,指的是在建立數(shù)據(jù)的時(shí)候在數(shù)據(jù)第1列有數(shù)據(jù)的變量名,而且在輸入?yún)^(qū)域選擇的時(shí)候?qū)⒆兞棵策x上,這時(shí)可以勾選“標(biāo)志位于第一列”,否則就不選擇此項(xiàng)。?琢(顯著水平):0.05(或者0.01);輸出選項(xiàng):輸出區(qū)域處選一空白處,單擊“確定”按鈕(圖1)。

        2.3 結(jié)果分析

        結(jié)果部分見表2、3,表2中對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了描述統(tǒng)計(jì)量的分析,只是簡(jiǎn)單地列出了3個(gè)豬品種的樣本大小(6)、平均數(shù)、方差、總和等信息。從此結(jié)果可以初步看出,第3組(A3)的豬增重均值最小,但是數(shù)據(jù)資料的變異程度比較大(方差大),而第1組(A1)的豬增重均值是最大,第2組(A2)的數(shù)據(jù)資料的變異程度最?。ǚ讲钚。?。

        方差分析的最終結(jié)果見表3,圖針對(duì)所有數(shù)據(jù)資料的變異來源分為組間(處理:在此例中為不同品種)和組內(nèi)(隨機(jī)誤差),分別列出了平方和(SS)、自由度(df)、均方(MS)、F值(F)、相伴概率(顯著性概率,P),F(xiàn)的臨界值(分位數(shù),F(xiàn)crit)。根據(jù)表3的結(jié)果可以有2種方法判斷結(jié)果,其一是直接根據(jù)顯著性概率來判斷,在本例中利用小概率不可能性原理,P=0.062 348>0.05(小概率),因此不同品種豬的增重差異不顯著;也可以根據(jù)F值來判斷,F(xiàn)=3.358 039

        從表2、3可以看出,雖然不同品種豬的增重從均值上來看略微有些區(qū)別,但是經(jīng)過方差分析,結(jié)果為3個(gè)品種豬的增重差異不顯著,或者說沒有顯著差異,這也是生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的精髓。

        3 討論

        在單因素方差分析中Excel數(shù)據(jù)資料的建立是十分方便的,基本按照因素水平以行或列建立數(shù)據(jù)資料即可,而SPSS統(tǒng)計(jì)軟件的數(shù)據(jù)建立[7]需要將同一因素的所有水平建立在同一列里,相對(duì)復(fù)雜一些。Excel在結(jié)果輸出時(shí)候則給出了相伴概率P和F值這2種結(jié)果,可以以2種方式對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析,而SPSS只是以相伴概率P為依據(jù)來判定結(jié)果相對(duì)單一[7]??梢钥闯?,利用Excel進(jìn)行單因素的方差分析雖然從數(shù)據(jù)的建立、分析過程、結(jié)果分析等方面來看,操作相對(duì)比較方便,適合初學(xué)者;但是也有不足之處,當(dāng)方差分析結(jié)果是差異顯著(或極顯著)時(shí),不能夠?qū)?shù)據(jù)資料進(jìn)行進(jìn)一步的多重比較。

        4 參考文獻(xiàn)

        [1] 張勤.生物統(tǒng)計(jì)學(xué)[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社,2009.

        [2] 白俊艷,賈小平,張小輝,等.生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程改革與實(shí)踐[J].畜牧與飼料科學(xué),2013,34(10):57-58.

        [3] 白俊艷,武曉紅,張小輝,等.生物統(tǒng)計(jì)附試驗(yàn)設(shè)計(jì)課程考核方式的改革與實(shí)踐[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2015,43(5):369-370.

        [4] 秦立金.SPSS統(tǒng)計(jì)軟件在生物統(tǒng)計(jì)課程中的探索研究[J].赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2014,30(3):198-199.

        [5] 韋若勛.生物統(tǒng)計(jì)學(xué)上機(jī)實(shí)驗(yàn)課中Excel互動(dòng)教學(xué)方式的應(yīng)用[J].高等教育,2013(8):185-186.

        [6] 黃中文,張丹.生物統(tǒng)計(jì)與SAS教學(xué)中大學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)[J].新鄉(xiāng)學(xué)院學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版),2013,27(5):140-142.

        [7] 白俊艷,徐廷生,張小輝.《生物統(tǒng)計(jì)附試驗(yàn)設(shè)計(jì)》上機(jī)實(shí)驗(yàn)改革與實(shí)踐[J].教育教學(xué)論壇,2015(18):247-248.

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