Excel在生物统计学双因素无重复方差分析中的应用

白俊艳++杨又兵++李广录

摘要 本文探讨了Excel在双因素无重复观测值方差分析中的具体应用，并以比较饲料和品种对猪日增重的影响为例题，详细阐述了双因素无重复观测值的方差分析过程及结果如何分析等。用Excel进行双因素无重复观测值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，而且Excel在结果输出时候给出了相伴概率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；双因素；无重复观测值

中图分类号 O212.1 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）02-0279-01

生物统计学是畜牧、兽医、农学、林学、微生物、医学等生命科学领域中的统计工具，数据分析离不开生物统计学。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[1-3]、Excel[4]、SAS[5]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。生物统计学是对数据资料进行收集、整理、分析、解释的科学[6-7]，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。生物统计学由于其公式比较多，理论深奥，所以高等学校本科生对这门课程的学习兴趣相对不高。因此，本文主要介绍如何利用Excel进行双因素无重复观测值的方差分析，以案例的形式详细阐述了其分析过程，希望能提高学生对生物统计学学习的兴趣，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 双因素无重复方差分析

双因素无重复方差分析一般适用于双因素试验设计的数据分析，而且是不同因素水平组合（处理）的观测值只有1个时才可以运用此分析模块。

2.1 数据资料的建立

例：60～90日龄时期猪的日增重（g）数据如下，4种饲料（A1、A2、A3、A4）、3个猪品种（B1、B2、B3），试检验饲料及品种间的差异显著性[6]。数据资料建立见表1。

2.2 单因素方差分析过程

在Excel中，工具→数据分析→方差分析：可重复双因素分析，点击“确定”进行分析。输入区域：选择原始数据（包含行和列的标志在内）；标志：指的是在建立数据的时候在数据第1列和第1行有数据的变量名，而且在输入区域选择的时候将变量名也选上，这时候可以进行勾选，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，具体选项见图1。

2.3 结果分析

结果部分见表2，表2中只是对数据进行了描述统计量的分析，只是简单地列出了不同因素和不同水平的样本大小、平均数、方差、总和等信息。从此结果可以初步看出，在不同品种中B1的日增重均值（542.5）是最大的，在不同饲料中A3的日增重均值（545）是最大。

方差分析的最终结果见表3，针对所有数据资料的变异来源分为样本（列：在此例中为不同猪品种B）、行（本例中为不同种饲料A）、误差（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，也可以根据F值来判断。由表3可以看出，利用相伴概率来判定结果如下，不同品种（列）：P=0.006 343<0.01（小概率），因此不同品种的日增重差异极显著。不同饲料（行）：P=0.007 269<0.01（小概率），因此不同饲料的日增重差异极显著。如果根据F值来判定，不同品种（列）：F=13.206 19>F临界=5.143 249，因此不同品种的日增重差异显著。不同饲料（行）：F=11.134 02>F临界=4.757 055，因此不同饲料的日增重差异显著。如要确定是否会差异极显著需要返回到图1，在？琢处输入0.01，然后再重新判定其结果。

3 讨论

Excel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[7]。在双因素方差分析中Excel数据资料的建立十分方便，基本按照将一个因素放在行上，另一因素放在列上建立数据资料即可，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。利用Excel进行双因素无重复观测值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，但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] 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.

[2] 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.

[3] 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.

[4] 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.

[5] 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].新鄉学院学报（社会科学版），2013，27（5）：140-142.

[6] 张勤.生物统计学[M].北京：中国农业大学出版社，2009.

[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.