Excel在《生物統計學》配對設計t檢驗中的應用與探討
2016-12-26 15:54:45白俊艷王旭武曉紅楊帥
考試周刊 2016年99期
白俊艷+王旭+武曉紅+楊帥
摘 要： 本文利用Excel對配對設計的數據資料進行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）來判定結果更為簡單一些。此外，配對設計中兩組數據的個數在相同的情況下才可以進行配對t檢驗，如果兩組數據的個數不同，則需要調整數據再進行分析。
關鍵詞： Excel 生物統計學 t檢驗 配對設計
1.引言
《生物統計學》是畜牧、獸醫、農學、微生物、醫學等領域不可缺少的統計工具，越來越多的數據分析離不開生物統計學的原理。隨著計算機技術的發展，已有更多的軟件被應用于《生物統計學》，如SPSS[1-4]，Excel[5]，SAS[6]等，但是不同的統計軟件具有不同的統計特點，如Excel統計功能簡單，操作方便，分析出來的結果更為直觀，更適合《生物統計學》的初學者。本文主要介紹如何利用Excel對配對設計數據資料進行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.配對設計的t檢驗
配對設計是指將參加試驗個體兩兩配對，再將每一個對子內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數據資料的建立
例1.用家兔10只試驗某種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據資料，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 ？隰數據分析 ？隰平均值的成對二樣本分析，點擊確定進行分析，然后會出現對話框如圖2。輸入區域：變量1的區域和變量2的區域，選擇“注射前體溫”和“注射后體溫”原始數據區域。在“假設平均差”處填寫0，表示原假設認為這兩個樣本的總體平均數相等。“標志”前根據需求可以打“√”，也可以不打“√”，如果在變量1的區域和變量2的區域選擇原始數據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：輸出區域處選Excel空白處，單擊確定按鈕。
3.3 結果分析
結果部分見圖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果，可以依據題意來選擇哪個結果，一般情況是雙尾檢驗。結果分析可以有以下兩種途徑：（1）可以根據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“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”進行設定，再輸出一次結果才可以確定最終的結果。
4.結語
本文主要介紹如何利用Excel對配對設計的數據資料進行t檢驗，在結果分析部分有2種依據可以判定結果，利用顯著性概率P（T<=t）來判定結果更為簡單一些，P（T<=t）<0.01表示差異極顯著，0.05
參考文獻：
[1]白俊艷，徐廷生，張小輝.《生物統計附試驗設計》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.生物統計附試驗設計課程考核方式的改革與實踐.安徽農業科學，2015，43（ 5） ： 369-370.
[4]秦立金.SPSS統計軟件在生物統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.生物統計學上機實驗課中Excel互動教學方式的應用.高等教育，2013，8：185-186.
[6]黃中文，張丹.生物統計與SAS教學中大學生自主學習能力的培養.新鄉學院學報（社會科學版），2013，27（5）：140-142.
[7]張勤.生物統計學.北京：中國農業大學出版社，2009.
