白俊艷+王旭+武曉紅+楊帥

摘 要： 本文利用Excel對配對設(shè)計的數(shù)據(jù)資料進行t檢驗，并以家兔在注射某種體液前的體溫和注射后體溫為案例詳細闡述其分析過程及其注意事項，利用顯著性概率P（T<=t）來判定結(jié)果更為簡單一些。此外，配對設(shè)計中兩組數(shù)據(jù)的個數(shù)在相同的情況下才可以進行配對t檢驗，如果兩組數(shù)據(jù)的個數(shù)不同，則需要調(diào)整數(shù)據(jù)再進行分析。

關(guān)鍵詞： Excel 生物統(tǒng)計學 t檢驗 配對設(shè)計

1.引言

《生物統(tǒng)計學》是畜牧、獸醫(yī)、農(nóng)學、微生物、醫(yī)學等領(lǐng)域不可缺少的統(tǒng)計工具，越來越多的數(shù)據(jù)分析離不開生物統(tǒng)計學的原理。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，已有更多的軟件被應(yīng)用于《生物統(tǒng)計學》，如SPSS[1-4]，Excel[5]，SAS[6]等，但是不同的統(tǒng)計軟件具有不同的統(tǒng)計特點，如Excel統(tǒng)計功能簡單，操作方便，分析出來的結(jié)果更為直觀，更適合《生物統(tǒng)計學》的初學者。本文主要介紹如何利用Excel對配對設(shè)計數(shù)據(jù)資料進行t檢驗，并以案例的形式詳細闡述其分析過程。

2.分析工具庫的安裝

Excel一般并不直接帶有“分析工具庫”這一模塊，需要在Excel的基礎(chǔ)上自己安裝，安裝步驟：Excel的工具 加載宏分析工具庫 確定就可以。

3.配對設(shè)計的t檢驗

配對設(shè)計是指將參加試驗個體兩兩配對，再將每一個對子內(nèi)的兩個個體獨立隨機地接受兩個處理中的一個。目前主要有自身配對、親緣配對、條件配對這三種配對方式。

3.1數(shù)據(jù)資料的建立

例1.用家兔10只試驗?zāi)撤N注射液對體溫的影響，在注射前1h和2h各測定一次體溫，取平均值，注射后1h和2h各測定一次體溫，取平均值，問注射前和注射后體溫有無顯著變化[7]？首先在Excel中把分組的名字寫上“注射前體溫”和“注射后體溫”，分別寫在每一列的最上方，然后在“注射前體溫”和“注射后體溫”下方錄入每只家兔的體溫數(shù)據(jù)資料，具體見圖1。

3.2 t檢驗分析

很顯然，這是典型的自身配對設(shè)計，即注射前和注射后體溫形成一個對子，因此我們選用配對的t檢驗來分析。在Excel中：工具 ？隰數(shù)據(jù)分析 ？隰平均值的成對二樣本分析，點擊確定進行分析，然后會出現(xiàn)對話框如圖2。輸入?yún)^(qū)域：變量1的區(qū)域和變量2的區(qū)域，選擇“注射前體溫”和“注射后體溫”原始數(shù)據(jù)區(qū)域。在“假設(shè)平均差”處填寫0，表示原假設(shè)認為這兩個樣本的總體平均數(shù)相等?！皹酥尽鼻案鶕?jù)需求可以打“√”，也可以不打“√”，如果在變量1的區(qū)域和變量2的區(qū)域選擇原始數(shù)據(jù)的時候把列上方的名字也選上了，此時就在“標志”打“√”，反之則在“標志”不打“√”。輸出選項：輸出區(qū)域處選Excel空白處，單擊確定按鈕。

3.3 結(jié)果分析

結(jié)果部分見圖3所示，“t Stat”Excel計算出的t值，圖3的最下方4項分別是單尾檢驗和雙尾檢驗的結(jié)果，可以依據(jù)題意來選擇哪個結(jié)果，一般情況是雙尾檢驗。結(jié)果分析可以有以下兩種途徑：（1）可以根據(jù)P（T<=t）雙尾的顯著性概率直接判定，即P（T<=t）=0.000572153<0.01，所以家兔注射前和注射后體溫有極顯著差異（P<0.01）。（2）可以根據(jù)“t Stat”與t雙尾臨界值的比較來判斷，即有|tStat|=5.189340346>2.262158887，所以家兔注射前和注射后體溫有顯著差異（P<0.05），要想看是否有極顯著差異，則需要返回到圖2中對顯著水準“a=0.01”進行設(shè)定，再輸出一次結(jié)果才可以確定最終的結(jié)果。

4.結(jié)語

本文主要介紹如何利用Excel對配對設(shè)計的數(shù)據(jù)資料進行t檢驗，在結(jié)果分析部分有2種依據(jù)可以判定結(jié)果，利用顯著性概率P（T<=t）來判定結(jié)果更為簡單一些，P（T<=t）<0.01表示差異極顯著，0.050.05表示差異不顯著。如果根據(jù)“t Stat”與t雙尾臨界值來判斷結(jié)果，需要在圖2中將顯著水準“a=0.05”和“a=0.01”設(shè)定兩次，輸出兩次的結(jié)果才可以確定最終的結(jié)果，因此根據(jù)“t Stat”與t雙尾臨界值來判斷結(jié)果相對煩瑣一些。 配對設(shè)計還有一個特點，即兩組數(shù)據(jù)的個數(shù)是一樣多的，如果某一組缺失了一個數(shù)據(jù)，則在另一組與其配對的數(shù)據(jù)也得剔除才可以進行后面的分析。

參考文獻：

[1]白俊艷，徐廷生，張小輝.《生物統(tǒng)計附試驗設(shè)計》上機實驗改革與實踐.教育教學論壇，2015，18：247-248.

[2]白俊艷，賈小平，張小輝，等.生物統(tǒng)計學課程改革與實踐.畜牧與飼料科學，2013 ，34 （10 ） ： 57-58.

[3]白俊艷，武曉紅，張小輝，等.生物統(tǒng)計附試驗設(shè)計課程考核方式的改革與實踐.安徽農(nóng)業(yè)科學，2015，43（ 5） ： 369-370.

[4]秦立金.SPSS統(tǒng)計軟件在生物統(tǒng)計課程中的探索研究.赤峰學院學報（自然科學版），2014，30（3）：198-199.

[5]韋若勛.生物統(tǒng)計學上機實驗課中Excel互動教學方式的應(yīng)用.高等教育，2013，8：185-186.

[6]黃中文，張丹.生物統(tǒng)計與SAS教學中大學生自主學習能力的培養(yǎng).新鄉(xiāng)學院學報（社會科學版），2013，27（5）：140-142.

[7]張勤.生物統(tǒng)計學.北京：中國農(nóng)業(yè)大學出版社，2009.