Excel在《生物统计学》配对设计t检验中的应用与探讨
2016-12-26白俊艳王旭武晓红杨帅
白俊艳+王旭+武晓红+杨帅
摘 要： 本文利用Excel对配对设计的数据资料进行t检验，并以家兔在注射某种体液前的体温和注射后体温为案例详细阐述其分析过程及其注意事项，利用显著性概率P（T<=t）来判定结果更为简单一些。此外，配对设计中两组数据的个数在相同的情况下才可以进行配对t检验，如果两组数据的个数不同，则需要调整数据再进行分析。
关键词： Excel 生物统计学 t检验 配对设计
1.引言
《生物统计学》是畜牧、兽医、农学、微生物、医学等领域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。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[1-4]，Excel[5]，SAS[6]等，但是不同的统计软件具有不同的统计特点，如Excel统计功能简单，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。本文主要介绍如何利用Excel对配对设计数据资料进行t检验，并以案例的形式详细阐述其分析过程。
2.分析工具库的安装
Excel一般并不直接带有“分析工具库”这一模块，需要在Excel的基础上自己安装，安装步骤：Excel的工具 加载宏分析工具库 确定就可以。
3.配对设计的t检验
配对设计是指将参加试验个体两两配对，再将每一个对子内的两个个体独立随机地接受两个处理中的一个。目前主要有自身配对、亲缘配对、条件配对这三种配对方式。
3.1数据资料的建立
例1.用家兔10只试验某种注射液对体温的影响，在注射前1h和2h各测定一次体温，取平均值，注射后1h和2h各测定一次体温，取平均值，问注射前和注射后体温有无显著变化[7]？首先在Excel中把分组的名字写上“注射前体温”和“注射后体温”，分别写在每一列的最上方，然后在“注射前体温”和“注射后体温”下方录入每只家兔的体温数据资料，具体见图1。
3.2 t检验分析
很显然，这是典型的自身配对设计，即注射前和注射后体温形成一个对子，因此我们选用配对的t检验来分析。在Excel中：工具 ？隰数据分析 ？隰平均值的成对二样本分析，点击确定进行分析，然后会出现对话框如图2。输入区域：变量1的区域和变量2的区域，选择“注射前体温”和“注射后体温”原始数据区域。在“假设平均差”处填写0，表示原假设认为这两个样本的总体平均数相等。“标志”前根据需求可以打“√”，也可以不打“√”，如果在变量1的区域和变量2的区域选择原始数据的时候把列上方的名字也选上了，此时就在“标志”打“√”，反之则在“标志”不打“√”。输出选项：输出区域处选Excel空白处，单击确定按钮。
3.3 结果分析
结果部分见图3所示，“t Stat”Excel计算出的t值，图3的最下方4项分别是单尾检验和双尾检验的结果，可以依据题意来选择哪个结果，一般情况是双尾检验。结果分析可以有以下两种途径：（1）可以根据P（T<=t）双尾的显著性概率直接判定，即P（T<=t）=0.000572153<0.01，所以家兔注射前和注射后体温有极显著差异（P<0.01）。（2）可以根据“t Stat”与t双尾临界值的比较来判断，即有|tStat|=5.189340346>2.262158887，所以家兔注射前和注射后体温有显著差异（P<0.05），要想看是否有极显著差异，则需要返回到图2中对显著水准“a=0.01”进行设定，再输出一次结果才可以确定最终的结果。
4.结语
本文主要介绍如何利用Excel对配对设计的数据资料进行t检验，在结果分析部分有2种依据可以判定结果，利用显著性概率P（T<=t）来判定结果更为简单一些，P（T<=t）<0.01表示差异极显著，0.05
参考文献：
[1]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.教育教学论坛，2015，18：247-248.
[2]白俊艳，贾小平，张小辉，等.生物统计学课程改革与实践.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.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.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.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.新乡学院学报（社会科学版），2013，27（5）：140-142.
[7]张勤.生物统计学.北京：中国农业大学出版社，2009.
