白俊艷++楊又兵++李廣錄
摘要 本文探討了Excel在雙因素?zé)o重復(fù)觀測(cè)值方差分析中的具體應(yīng)用,并以比較飼料和品種對(duì)豬日增重的影響為例題,詳細(xì)闡述了雙因素?zé)o重復(fù)觀測(cè)值的方差分析過(guò)程及結(jié)果如何分析等。用Excel進(jìn)行雙因素?zé)o重復(fù)觀測(cè)值的方差分析雖然從數(shù)據(jù)的建立、分析過(guò)程、結(jié)果分析等方面來(lái)看,操作相對(duì)比較方便,而且Excel在結(jié)果輸出時(shí)候給出了相伴概率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(lái)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;雙因素;無(wú)重復(fù)觀測(cè)值
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)02-0279-01
生物統(tǒng)計(jì)學(xué)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)域中的統(tǒng)計(jì)工具,數(shù)據(jù)分析離不開生物統(tǒng)計(jì)學(xué)。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[1-3]、Excel[4]、SAS[5]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(lái)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)是對(duì)數(shù)據(jù)資料進(jìn)行收集、整理、分析、解釋的科學(xué)[6-7],在生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教材中不僅提供了如何通過(guò)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)由于其公式比較多,理論深?yuàn)W,所以高等學(xué)校本科生對(duì)這門課程的學(xué)習(xí)興趣相對(duì)不高。因此,本文主要介紹如何利用Excel進(jìn)行雙因素?zé)o重復(fù)觀測(cè)值的方差分析,以案例的形式詳細(xì)闡述了其分析過(guò)程,希望能提高學(xué)生對(duì)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣,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 雙因素?zé)o重復(fù)方差分析
雙因素?zé)o重復(fù)方差分析一般適用于雙因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)分析,而且是不同因素水平組合(處理)的觀測(cè)值只有1個(gè)時(shí)才可以運(yùn)用此分析模塊。
2.1 數(shù)據(jù)資料的建立
例:60~90日齡時(shí)期豬的日增重(g)數(shù)據(jù)如下,4種飼料(A1、A2、A3、A4)、3個(gè)豬品種(B1、B2、B3),試檢驗(yàn)飼料及品種間的差異顯著性[6]。數(shù)據(jù)資料建立見表1。
2.2 單因素方差分析過(guò)程
在Excel中,工具→數(shù)據(jù)分析→方差分析:可重復(fù)雙因素分析,點(diǎn)擊“確定”進(jìn)行分析。輸入?yún)^(qū)域:選擇原始數(shù)據(jù)(包含行和列的標(biāo)志在內(nèi));標(biāo)志:指的是在建立數(shù)據(jù)的時(shí)候在數(shù)據(jù)第1列和第1行有數(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)候可以進(jìn)行勾選,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,具體選項(xiàng)見圖1。
2.3 結(jié)果分析
結(jié)果部分見表2,表2中只是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了描述統(tǒng)計(jì)量的分析,只是簡(jiǎn)單地列出了不同因素和不同水平的樣本大小、平均數(shù)、方差、總和等信息。從此結(jié)果可以初步看出,在不同品種中B1的日增重均值(542.5)是最大的,在不同飼料中A3的日增重均值(545)是最大。
方差分析的最終結(jié)果見表3,針對(duì)所有數(shù)據(jù)資料的變異來(lái)源分為樣本(列:在此例中為不同豬品種B)、行(本例中為不同種飼料A)、誤差(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(lái)判斷,也可以根據(jù)F值來(lái)判斷。由表3可以看出,利用相伴概率來(lái)判定結(jié)果如下,不同品種(列):P=0.006 343<0.01(小概率),因此不同品種的日增重差異極顯著。不同飼料(行):P=0.007 269<0.01(小概率),因此不同飼料的日增重差異極顯著。如果根據(jù)F值來(lái)判定,不同品種(列):F=13.206 19>F臨界=5.143 249,因此不同品種的日增重差異顯著。不同飼料(行):F=11.134 02>F臨界=4.757 055,因此不同飼料的日增重差異顯著。如要確定是否會(huì)差異極顯著需要返回到圖1,在?琢處輸入0.01,然后再重新判定其結(jié)果。
3 討論
Excel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(lái)判定結(jié)果,相對(duì)單一[7]。在雙因素方差分析中Excel數(shù)據(jù)資料的建立十分方便,基本按照將一個(gè)因素放在行上,另一因素放在列上建立數(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。利用Excel進(jìn)行雙因素?zé)o重復(fù)觀測(cè)值的方差分析雖然從數(shù)據(jù)的建立、分析過(guò)程、結(jié)果分析等方面來(lái)看,操作相對(duì)比較方便,但當(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] 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.
[2] 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.
[3] 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.
[4] 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.
[5] 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.
[6] 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.
[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.