Excel在生物统计学单因素方差分析中的应用

白俊艳++杨又兵++李广录

摘要 本文探讨了利用Excel在单因素方差中的具体应用，并以比较3个品种猪增重为例题，详细阐述了单因素方差分析过程及结果分析等。用Excel进行单因素的方差分析，从数据的建立、分析过程、结果分析等方面来看，操作相对比较方便，在结果输出时给出了相伴概率P和F值这2种结果，可以以2种方式对结果进行分析；而SPSS只是以相伴概率P为依据来判定，结果相对单一。

关键词 Excel；生物统计学；方差分析；单因素

中图分类号 O212.1 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）02-0271-02

生物统计学是对数据资料进行收集、整理、分析、解释的科学[1]，在生物统计学教材中不仅提供了如何通过合理的试验设计获得理想的数据资料，还提供各种数据资料的分析方法，是所有高等学校本科生的必修课。生物统计学也是畜牧、兽医、农学、林学、微生物、医学等生命科学领域中不可缺少的统计工具，越来越多的数据分析离不开生物统计学的原理与方法。随着计算机技术的发展，已有更多的软件被应用于生物统计学，如SPSS[2-4]、Excel[5]、SAS[6]等，但是不同的统计软件具有着不同的统计特点，如Excel统计功能虽然简单，但是操作方便，分析出来的结果更为直观，更适合生物统计学的初学者。生物统计学公式比较多，理论相对深奥，高等学校本科生对这门课程学习兴趣相对不高。因此，本文主要介绍如何利用Excel对单因素方差进行分析，以案例的形式详细阐述其分析过程，希望能通过本文的应用与探讨来提高学生对生物统计学的学习兴趣，并增强学生分析数据的能力。

1 分析工具库的安装

Excel一般不直接装配“分析工具库”这一模块，需要在Excel的基础上自行安装。安装步骤：Excel的工具→加载宏→分析工具库→确定。

2 单因素方差分析

单因素的方差分析一般适用于单因素试验设计的数据分析，而且是因素水平需要>2时才可以运用此分析模块，例如比较分析3种饲料对仔猪日增重的影响则可以采用单因素方差分析。如果同样是单因素试验设计，但是因素水平是2的话，则可以采用t检验模块进行分析。

2.1 数据资料的建立

例：在同样饲养管理下，3个品种猪（A1、A2、A3）的增重如表1所示，试对3个品种增重差异是否显著进行检验[1]。数据资料建立如表1，以行的形式建立數据，每行就是1个因素水平。

2.2 单因素方差分析过程

在Excel中：工具→数据分析→单因素方差分析，点击“确定”进行分析。输入区域：选择原始数据；分组方式：逐行（如果数据是以列的形式构建的，则逐列）；标志位于第1列，指的是在建立数据的时候在数据第1列有数据的变量名，而且在输入区域选择的时候将变量名也选上，这时可以勾选“标志位于第一列”，否则就不选择此项。？琢（显著水平）：0.05（或者0.01）；输出选项：输出区域处选一空白处，单击“确定”按钮（图1）。

2.3 结果分析

结果部分见表2、3，表2中对数据进行了描述统计量的分析，只是简单地列出了3个猪品种的样本大小（6）、平均数、方差、总和等信息。从此结果可以初步看出，第3组（A3）的猪增重均值最小，但是数据资料的变异程度比较大（方差大），而第1组（A1）的猪增重均值是最大，第2组（A2）的数据资料的变异程度最小（方差小）。

方差分析的最终结果见表3，图针对所有数据资料的变异来源分为组间（处理：在此例中为不同品种）和组内（随机误差），分别列出了平方和（SS）、自由度（df）、均方（MS）、F值（F）、相伴概率（显著性概率，P），F的临界值（分位数，Fcrit）。根据表3的结果可以有2种方法判断结果，其一是直接根据显著性概率来判断，在本例中利用小概率不可能性原理，P=0.062 348>0.05（小概率），因此不同品种猪的增重差异不显著；也可以根据F值来判断，F=3.358 039

从表2、3可以看出，虽然不同品种猪的增重从均值上来看略微有些区别，但是经过方差分析，结果为3个品种猪的增重差异不显著，或者说没有显著差异，这也是生物统计学的精髓。

3 讨论

在单因素方差分析中Excel数据资料的建立是十分方便的，基本按照因素水平以行或列建立数据资料即可，而SPSS统计软件的数据建立[7]需要将同一因素的所有水平建立在同一列里，相对复杂一些。Excel在结果输出时候则给出了相伴概率P和F值这2种结果，可以以2种方式对结果进行分析，而SPSS只是以相伴概率P为依据来判定结果相对单一[7]。可以看出，利用Excel进行单因素的方差分析虽然从数据的建立、分析过程、结果分析等方面来看，操作相对比较方便，适合初学者；但是也有不足之处，当方差分析结果是差异显著（或极显著）时，不能够对数据资料进行进一步的多重比较。

4 参考文献

[1] 张勤.生物统计学[M].北京：中国农业大学出版社，2009.

[2] 白俊艳，贾小平，张小辉，等.生物统计学课程改革与实践[J].畜牧与饲料科学，2013，34（10）：57-58.

[3] 白俊艳，武晓红，张小辉，等.生物统计附试验设计课程考核方式的改革与实践[J].安徽农业科学，2015，43（5）：369-370.

[4] 秦立金.SPSS统计软件在生物统计课程中的探索研究[J].赤峰学院学报（自然科学版），2014，30（3）：198-199.

[5] 韦若勋.生物统计学上机实验课中Excel互动教学方式的应用[J].高等教育，2013（8）：185-186.

[6] 黄中文，张丹.生物统计与SAS教学中大学生自主学习能力的培养[J].新乡学院学报（社会科学版），2013，27（5）：140-142.

[7] 白俊艳，徐廷生，张小辉.《生物统计附试验设计》上机实验改革与实践[J].教育教学论坛，2015（18）：247-248.