Excel在生物統計學雙樣本異方差資料t檢驗中的應用

白俊艷++楊帥++武曉紅++王旭

摘要 利用Excel對雙樣本異方差的數據資料進行t檢驗，并以在pH=5和pH=8條件下測定果蠅的TPI酶活性為案例詳細闡述了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。

關鍵詞 Excel；生物統計學；t檢驗；雙樣本異方差資料

中圖分類號 G642.0 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2016）22-0284-01

生物統計學是畜牧、獸醫、農學、微生物、醫學等領域中不可缺少的統計工具，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有不同的特點，如Excel統計功能雖然簡單，但是操作方便，分析出來的結果更為直觀，更適合生物統計學的初學者。

1 分析工具庫的安裝

Excel一般并不直接帶著“分析工具庫”這一模塊，需要在Excel的基礎上自行安裝。安裝步驟：Excel的工具—加載宏—分析工具庫—確定。

2 雙樣本等方差數據資料的t檢驗

一般很難從數據資料上確定2個樣本的方差是否相等，需要對其做方差的齊性檢驗來判斷。下面以果蠅的TPI酶活性為例，闡述雙樣本異方差的t檢驗過程。

2.1 數據資料的建立

為了比較果蠅中TPI酶活性在pH=5和pH=8時是否有區別，將10只果蠅隨機分為2組，一組測定在pH=5下的TPI酶活性，另一組測定在pH=8下的TPI酶活性，問這2種pH值下的平均TPI活性是否有顯著差異[7]。首先在Excel中把分組的名稱“pH=5”和“pH=8”分別填入每一列的最上方，然后在“pH=5”和“pH=8”下方錄入其果蠅的TPI酶活性數據資料，具體如圖1所示。

2.2 t檢驗分析

因為在本數據資料里，沒有提到2個總體方差相等還是不相等，因此有必要先對數據資料進行方差齊性檢驗。在Excel中，選擇工具—數據分析—F檢驗—雙樣本方差，點擊確定進行分析，在本例題中P（F≤f）單尾<0.05，則2個總體方差是差異顯著的。因此，對2個樣本的平均數比較應該用采用雙樣本異方差的t檢驗。在Excel中：工具—數據分析—雙樣本異方差假設，然后會出現對話框如圖2所示。輸入區域：變量1的區和變量2的區域，就選擇“pH=5”和“pH=8”原始數據區域。在“假設平均差”填寫0，表示是原假設認為這2個樣本的總體平均數相等?！皹酥尽鼻案鶕枨罂梢源颉啊獭币部梢圆淮颉啊獭?，如果在變量1的區和變量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：輸出區域處選一Excel空白處，單擊確定按鈕。

2.3 結果分析

結果部分如圖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2種途徑：①可以根據P（T≤t）雙尾的顯著性概率直接判定，即0.01

3 結語

本文主要介紹的是如何利用Excel對雙樣本異方差的數據資料進行t檢驗，在其t檢驗過程中一定注意總體方差不等的情況下才可以用雙樣本異方差的t檢驗模塊，如果方差相等的情況選用其他模塊。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，0.050.05表示差異不顯著。如果根據“t Stat”與t雙尾臨界值來判斷結果，需要在圖2中將顯著水準“=0.05”和“=0.01”設定2次，輸出2次的結果才可以確定最終的結果，因此根據“t Stat”與t雙尾臨界值來判斷結果相對煩瑣一些。

4 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[J].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[J].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[J].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[J].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[J].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[J].新鄉學院學報（社會科學版），2013，27（5）：140-142.

[7] 張勤.生物統計學[M].北京：中國農業大學出版社，2009.