軟件的回歸分析及在水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用

魏華煒 廖晶晶

（1白云區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)站 貴州貴陽(yáng) 550014 2貴州師范學(xué)院地理與旅游學(xué)院 貴州貴陽(yáng) 550018）

對(duì)大氣、水、噪聲及土壤等環(huán)境要素進(jìn)行采樣分析，掌握各個(gè)階段環(huán)境質(zhì)量及污染狀況，進(jìn)而為環(huán)境保護(hù)相關(guān)部門提供可靠的依據(jù)，是環(huán)境監(jiān)測(cè)站的日常工作。在進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)時(shí)，對(duì)原始監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類整理及計(jì)算是重中之重。對(duì)涉及到的復(fù)雜公式的計(jì)算，如AOX質(zhì)量濃度計(jì)算、動(dòng)植物油的含量計(jì)算等，采用傳統(tǒng)的計(jì)算器計(jì)算，計(jì)算數(shù)據(jù)的重復(fù)勞動(dòng)不僅工作量大，而且還容易出錯(cuò)，進(jìn)而嚴(yán)重影響了出監(jiān)測(cè)報(bào)告的速度和工作效率。

作者對(duì)Excel軟件在水質(zhì)監(jiān)測(cè)分析數(shù)據(jù)處理方面進(jìn)行研究，嘗試運(yùn)用回歸方程的計(jì)算模式和Excel軟件對(duì)水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，不僅提高了計(jì)算速度和準(zhǔn)確率，還能降低了出錯(cuò)率，可以很輕松地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的計(jì)算與分析。進(jìn)而使人們的工作變得更加輕松快捷，能達(dá)到對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的處理準(zhǔn)確、快速、方便、易復(fù)核的目的。

1 回歸方程計(jì)算模式

考慮回歸函數(shù)是y是x的線性函數(shù)的情形，即y=a+bx[1]，其中a、b是與x無(wú)關(guān)的常數(shù)，b通常稱為回歸系數(shù)。式中a、b通過(guò)以下方法計(jì)算所得：

式中，為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)含量的標(biāo)準(zhǔn)偏差；為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)含量；n為繪制工作曲線測(cè)點(diǎn)數(shù)。

式中，為空白校正后吸光度的標(biāo)準(zhǔn)偏差；為空白校正吸光度。

式中，x為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的均值，y為空白校正吸光度的均值；σ 為協(xié)方差。

式中，R為相關(guān)系數(shù)。

2 利用Excel 工作表處理數(shù)據(jù)

2.1 水質(zhì)數(shù)據(jù)處理模板

筆者通過(guò)對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)分析工作中的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、匯總，充分應(yīng)用Excel軟件，結(jié)合環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理的復(fù)雜、繁瑣等特點(diǎn)，編寫了回歸方程的計(jì)算公式，并制作了水質(zhì)氨氮監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理的工作表格[2]。詳見(jiàn)圖1。

圖1 Excel 水質(zhì)氨氮數(shù)據(jù)處理模板

2.2 模板中的公式說(shuō)明

通過(guò)圖1可以直接填報(bào)水質(zhì)氨氮監(jiān)測(cè)結(jié)果，實(shí)現(xiàn)其原始數(shù)據(jù)的記錄、處理和上報(bào)工作。其中各單元中需計(jì)算的公式介紹如下：

單元格E8中輸入公式“=INTERCEPT(D7:K7,D4:K4)”，即通過(guò)INTERCEPT函數(shù)計(jì)算出a值；

單元格G8中輸入公式“=LINEST(D7:K7,D4:K4)”，即通過(guò)LINEST函數(shù)計(jì)算出b值；

單元格I8中輸入公式“=CORREL(D7:K7,D4:K4)”，即通過(guò)CORREL函數(shù)計(jì)算出r值；

單元格H11中輸入公式“=F11-G11”,計(jì)算得到樣品實(shí)測(cè)吸光度（即測(cè)定樣品與空白樣品吸光度的差值）；單元格I11中輸入公式“= (H11-$E$8)/$G$8*E11/D11”,計(jì)算樣品編號(hào)為JD140110-5-1的濃度。

對(duì)于樣品JD140110-5-2、JD140110-5-3、JD140110-5-4、JD140110-5-5的計(jì)算可以應(yīng)用Excel復(fù)制公式的功能：將鼠標(biāo)指向單元格I11的右下腳，鼠標(biāo)變成一個(gè)黑色的十字，按住鼠標(biāo)左鍵，向下拖動(dòng)鼠標(biāo)到I15的右下腳，即自動(dòng)計(jì)算出了四個(gè)樣品的濃度值。

當(dāng)工作曲線使用時(shí)間超過(guò)3個(gè)月時(shí)，應(yīng)重新制作工作曲線，只要重新輸入D5~K5；D6~K6區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)，可立即得到水質(zhì)氨氮工作曲線。同時(shí)處理多個(gè)樣品的數(shù)據(jù)，只需將F11~F15區(qū)域中每一個(gè)單元格的數(shù)據(jù)重新輸入，接著重新填寫空白吸光度（G11~G14）的數(shù)據(jù)，即可得到各水質(zhì)樣品氨氮的監(jiān)測(cè)結(jié)果。

2.3 模板的保護(hù)

由于環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)數(shù)量較多，輸入數(shù)據(jù)時(shí)往往容易出錯(cuò)。模板的保護(hù)功能可以將包含計(jì)算公式的單元格保護(hù)起來(lái)，防止工作人員因操作錯(cuò)誤將相應(yīng)單元格中的計(jì)算公式改動(dòng)而造成誤報(bào)。

具體設(shè)置步驟為：選定整張工作表→選定（A1~K1；A15~K15）區(qū)域單擊右鍵→設(shè)置單元格格式→保護(hù)→取消鎖定→選定包含計(jì)算公式的單元格(D7、E7、F7、G7、H7、I7、J7、K7、E8、G8、I8、H11、H12、H13、H14、H15、I11、I12、I13、I14、I15)→設(shè)置單元格格式→保護(hù)→鎖定→工具→保護(hù)→保護(hù)工作表。經(jīng)過(guò)設(shè)置了保護(hù)的單元格，當(dāng)因操作不慎點(diǎn)擊時(shí)會(huì)彈出提示對(duì)話框。從而避免因不當(dāng)操作導(dǎo)致錯(cuò)誤結(jié)果的上報(bào)，釀成對(duì)環(huán)境監(jiān)管起到錯(cuò)誤的引導(dǎo)，并給環(huán)境研究工作帶來(lái)工作失誤。模板的保護(hù)功能不僅可以有效地減少工作失誤，提高工作效率，還能給操作人員提高工作的準(zhǔn)確性和可靠性。

3 結(jié)果與討論

利用Excel軟件的回歸分析處理水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果，可以有效的提高環(huán)境監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。將Excel應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)的分析中，加強(qiáng)了監(jiān)測(cè)工作的自動(dòng)化辦公。本文根據(jù)實(shí)際工作的需要，運(yùn)用算術(shù)運(yùn)算函數(shù)及回歸分析等實(shí)現(xiàn)了對(duì)原始數(shù)據(jù)的自動(dòng)化分析處理。本文對(duì)表格計(jì)算數(shù)據(jù)進(jìn)行了保護(hù)，能有效防止工作人員因操作錯(cuò)誤將相應(yīng)單元格中的計(jì)算公式改動(dòng)而造成誤報(bào)，提高數(shù)據(jù)處理工作的準(zhǔn)確性和可靠性，具有一定的推廣價(jià)值和意義。

[1]魏立力,馬江洪,顏榮芳,編著.概率統(tǒng)計(jì)引論[M].北京：科學(xué)出版社，2012.

[2]國(guó)家環(huán)保總局.水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法(第4版)[M].北京:中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社,2002.