Excel与医学统计相结合的探讨

刘秉政 梁桂丽

摘要

在信息飞速发展的今天，计算机技术渗透在社会发展的各个领域。而其在现代的医学的图像处理、信息管理、医学统计等方面的作用也是不可代替的。所以医学院校中计算机教学有着相当重要的作用。文章通过对Excel在医学统计中的应用探讨，提出医学院校计算机教学应该理论结合实际，让学生可以利用计算机软件工具来解决医学中的实际问题。

【关键词】医学院校 Excel统计函数 医学统计学 教学改革

1 引言

在医学研究中，经常要对收集到的数据进行各种统计分析。因此，统计学是医学学科的基础学科，对临床医学和实验研究有重要的指导价值。统计学是一门关于大量数据资料的收集、整理、描述、推断和分析的学科，是一门方法论的科学。由于统计学中概念多而且概念之间的关系十分复杂、公式多且计算繁琐。在临床医师应用统计学分析临床医学数据时显得力不从心。为此，统计学软件起到了关键性作用。常用的统计学软件有Minitab、SPSS、SAS等。这些软件系统庞大、结构复杂，对于非统计学专业的学生并不常用，如果学生要进行自主性学习也比较难以找到相应的工具。那么，如果只对数据进行基本的统计分析，我们就可以选择医学院校计算机教学中常用的Excel软件。利用Excel提供的统计函数和分析工具可以完成一些医学统计工作。

2 Excel常用的統计函数

2.1 求集中趋势的统计函数

函数计算值是一组数据的平均值。平均数反映的是一组数据的特征，在统计中的意义是代表和理解一组数据的，是描述和比较数据的统计量。在Excel中，其函数表现形式如下：AVERAGE（numberl，number2，...）

2.2 求离散趋势的统计函数

函数计算值计算一组数据与其平均值的绝对偏差的平均值。反映的是统计里的离散程度。在Excel中，其函数表现形式如下：AVEDEV（numberl，number2，...）

2.3 求频数分布的统计函数

函数计算值是一列垂直数据的频率分布。数据在统计的过程中，收集到的原始数据是杂乱无章的，必须进行加工处理，频率分布函数就是数据处理工具，它可以直观的反映数据的分布波动情况和变化趋势。在Excel中，其函数表现形式如下：

FREQUENCY（data_array，binsaiTay）data_array.一组垂直数值，在Excel中就是一列数据。

bins array...就是对数据需要进行的分组情况。

2.4 正态分布的统计函数

函数返回值是指定平均值和标准偏差的正态分布函数。正态分布函数在医学统计中应用广泛，针对某些医学现象如：同质群体的身高、红细胞数、血红蛋白量以及实验中的随机误差，都是呈现为正态或近似于正态分布的。正态分布是许多统计方法的理论基础，检验、方差分析、相关和回归等统计方法都要求分析的数据服从正态分布。在Excel中，其函数表现形式如下：

NORMDIST（x，mean，standard_dev，cumulative）

x-----计算分布的数值

mean-----数据的均值

standard_dev-----数据的标准差

cumulative-----有0和1取值。0代表概率密度函数，1代表累积分布函数。

2.5 总体均数估计和假设检验的统计函数

其函数是比较两组数据平均数差异是否显著。返回值是t检验的概率值p。在Excel中，其函数表现形式如下：

TTEST（array1，array2，tai1s，type）

array1-----数据组1

array2-----数据组2

tails……1和2两种数值。如果进行试验时已经有方向性预测或强烈需要作出方向性预测，选择1数值，表示进行单尾检验。如果一种理论预测分数增加时另一种预测分数减少，选择数值2，进行双尾检验。

Type-----代表检验类型。1表示成对检验，2表示双样本等方差假设，3代表双样本异方差假设。

2.6 方差分析的统计函数

函数返回值是数组1和数组2的方差无明显差异的单尾概率。可以判断两个样本方差是否不同，就是通常说的方差齐性检验。在Excel中，其函数表现形式如下：

FTEST（array1，array2）

2.7X2检验的统计函数

函数返回值是x卡方分布的单尾概率。卡方检验是医学科学中最常用的统计方法之一，主要对分类资料进行统计分析。常用以检验两个或两个以上样本或构成比之间差别的显著性分析。说明两类属性现象是否存在一定的关系。在Excd中，其函数表现形式如下：

CHIDIST（x，degrees_freedom）

x-----计算分布的数值

degrees_freedom-----自由度

2.8 秩和检验的统计函数

适用于总体分布偏态不是正态分布的数据，或是等级资料（化验结果+，++；心功能分级Ⅰ、Ⅱ等情况）分析。将等级资料的分析转换为秩次的分析。通过秩次的排列求出秩和，进行假设检验。在Excel中，其函数表现形式如下：

RANK（number，ref，order）

2.9 回归与相关

函数返回值为两组数据的相关系数。可以确定两个不同事物之间的关系。返回值越接近于1，说明相关性越高。

CORREL（array1，array2）

3 Excel统计函数分析数据的方法

在Excel2010中，对数据进行数据分析的步骤如下：

（1）首先需要将需要分析的数据项录入到表格中；

（2）点击菜单栏的“文件”中的“选项”；

（3）出现新的弹窗，点击“加载项”，在点击“转到”

（4）出现新的弹窗，将前面的“方框”都点上“对勾”，点击确定。

（5）点击菜单栏“数据”，接着点击“数据分析”，就可以对数据进行相应的统计分析了。

4 Excel统计函数在医学统计中的应用实例

医学统计资料按其性质一般分为计数资料与计量资料两类。不同类型的统计资料应采用不同的统计分析方法。使用者根据自己想解决的问题，正确选择统计方法和相应的统计程序。按照这两类统计资料划分，总結两类资料所用统计描述方法和统计推断方法如表1所示。仅作参考。

实例1：为比较两种方法对乳酸饮料中脂肪含量测定结果是否不同，随机抽取了10份乳酸饮料制品，分别用脂肪酸水和哥特里…罗紫法测定，其结果如下表。问两种测定结果是否不同？（题目来自张鑫医学统计方法）

首先分析这是配对设计的计量资料。同一受试对象分别接受的两种不同的处理，所以我们应该选择配对t检验。将数据输入Excel表格如图1。

然后对数据进行数据分析，打开数据分析对话框选择配对样本t检验。

然后再对话框中设置参数如图2。

最后在新的工作表中得出相应的计算结论。

从得出的结论可以看出，t=7.926，p<0.001。按照a=0.05的水准，差异有统计学意义。可以认为两种方法对脂肪含量的测定结果不同，哥特里一罗紫法测定的结果较高。

实例2：在二乙基亚硝胺诱发大白鼠鼻咽癌的实验中，一组单纯用亚硝胺向鼻腔滴注（鼻注组），另一组在鼻注基础上加肌注维生素B12，实验结果见表，问两组发癌率有无差别？（题目来自好医生继续教育网站）

首先分析该题目是把每一份样本平均分成两份，分别用两种方法进行化验，比较两种化验方法的结果是否有本质不同。这属于二分类计数资料。我们采用配对卡方检验。将原始数据输入到Excel中如图3。

然后根据原始数据按照公式求出理论频数。如图4。

求显著性水平p值。利用f（x）函数里的CHITEST求得。卡方值利用函数CHIINV（probability，deg_freedom）求得，第一参数为计算所得P值，第二个参数是自由度。自由度的公式是：df=（c-l）*（r-l），其中c为列数，r为行数。本例中自由度为1。具体操作如图5。

卡方检验结果显示P值=0.01092<0.05，故可认为两组发癌率有差别，说明增加肌注维生素B12有可能提高大白鼠的鼻咽癌发生率。

5 结语

通过上述两个实例，简单的阐明了计数资料与计量资料的统计方法选择的不同。也说明了Excel统计函数在医学统计中的应用是方便易懂的。那今后在医学院校教学的过程中，我们大可以改变原有的Excd教学模式。可以将医学临床的实际问题带到教学设计中，让学生通过设计案例，提高处理临床试验数据的能力。这样的教学可以更好的将计算机与医学练习起来。达到我们医学院校教学的目的。