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Excel数据分析在医学统计中的应用
【关键词】 Excel； 医学统计； 数据分析
在科学研究中，数据的收集、分析和统计处理，需要用到医学统计软件包。目前常用的优秀的医学统计软件包有SAS，SPSS等。这些软件大都具有强大的数据管理能力、全面的统计方法、高精度的计算以及独特的多平台自适应技术，功能强大。但是这些软件的使用相对比较复杂，没有经过培训很难应用自如，充分发挥这些软件的作用。Excel是由Microsoft公司开发的一种功能很强的电子表格处理系统，它除了具备一般表格软件的功能以外，还包括文字处理、数据库管理和图表处理功能，同时还提供了统计与工程分析、决策支持分析的工具[1]。在我们的医学数据处理中，最常用的大都是要做一些简单的统计描述，或者进行方差分析、t检验及回归分析等等[2]，作这些统计分析时，我们可以使用Excel“数据分析”工具来完成。
1 Excel中加载“数据分析”工具
首先，启动Excel，点击工具菜单中的“加载宏”选项，在出现的对话框中选中“分析工具库”，确定安装后，在菜单栏的“工具”下会出现“数据分析”选项。
2 使用Excel进行数据统计描述
用Excel可进行数据的统计描述，包括：（1）集中趋势（集中指标），它包括算术平均数，中位数，几何平均数，众数等。Excel提供有现成的公式及内置函数可进行这几个指标的计算。如首先输入一组数字，然后建入公式=AVERAGE（常数），=MEDIAN（常数），和=MODE（常
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数），按回车健可得到算术平均数，中位数和众数；（2）离散趋势（变异指标），它包括全距，百分位数，四分位数间距，方差，标准差，标准误，偏度系数和峰度系数等。而其中以方差，标准差，百分位数和标准误较为常用。同样在电子表格中建入公式=VARP（常数）和=VAR（常数）两函数可计算总体方差和样本方差。建入公式=STDEVP（常数）和=STDEV（常数）便可得到总体标准差和样本标准差。
3 t检验
t检验是医学统计分析中最常用的统计分析方法，用来检验标准试样测定结果的平均值与标准值之间是否有统计学意义。Excel“数据分析”中提供了多种不同条件的t检验工具，如“平均值的成对二样本分析”，“双样本等方差假设”，“双样本异方差假设”及其他统计分析工具，当样本中的观察值存在配对关系时，可以使用“平均值的成对二样本分析”t检验。例如对一个样本组在实验前后进行了两次检测，为确定实验前后样本均值是否相等，应使用成对t检验，此t检验并不假设两个总体的方差是相等的。例如，用某药物治疗高血压患者10名，治疗前后舒张压变化如下：
在工作表中输入上面的数据，比如数据区为A1至J2。分析时，在“工具”菜单中，单击“数据分析”命令。在数据分析对话框中，选择t检验：平均值的成对二样本分析，拉出平均值的成对二样本分析对话框，其中有如下输入项：变量1的区域：输入需要分析的第1个数据区域的单元格引用。该区域必须由单列或单行数据组成。可单击输入框右面的按钮，回到电子表格上自数据开始的单元格向结尾的
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单元格拖动。此时变量1的区域（A1~J1）自动进入输入域中。然后单击输入域右面的按钮，回到原对话框。变量2的区域：输入需要分析的第2个数据区域的单元格引用。该区域必须由单列或单行的数据组成。输入方法同前。变量2的区域为（A2~J2）。假设平均差：在此输入期望中的样本均值的差值。缺省为0值，即假设样本均值相同。标志：如果输入区域的第1行或第1列中包含有标志项，应选中此项：如果输入区域没有标志项，Excel将在输出表中生成适宜的数据标志。这里选中此项。α在此输入检验的统计意义水平。该值范围为0～1之间。缺省为0.05。
输出区域信息可选择如下单选项：输出区域和新工作簿。我们选择新工作表，结果为平均95.88889，方差80.86111，观测值9，泊松相关系数0.881366，假设平均差0，df 8，tstat 5.230769，P（T≤t）单尾0.000396，t单尾临界1.859548，P（T≤t）双尾0.000792，t双尾临界2.306004。两组比较差异有统计学意义（P<0.05）。 4 方差分析（analysis of variance，ANOVA）和卡方检验
在数据分析工具库中提供了3种基本类型的方差分析：单因素方差分析、可重复双因素分析和无重复双因素分析，现简单介绍方差分析的应用。
单因素方差分析：在进行单因素方差分析之前，须先将试验所得的数据按一定的格式输入到工作表中，其中每种水平的试验数据可以放在一行或一列内，具体的格式如表，表中每个水平的试验数据结果放在同一行内。数据输入完成以后，操作“工具-数据分析”，选择数
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据分析工具对话框内的“单因素方差分析”，出现一个对话框，对话框的内容如下：（1）输入区域：选择分析数据所在区域，可以选择水平标志，针对表中数据进行分析时选取；（2）分组方式：提供列与行的选择，当同一水平的数据位于同一行时选择行，位于同一列时选择列，本例选择行；（3）如果在选取数据时包含了水平标志，则选择标志位于第一行，本例选取；（4）α：显著性水平，一般输入0.05，即95%的置信度；（5）输出选项：按需求选择适当的分析结果存储位置。 双因素无重复试验方差分析 与单因素方差分析类似，在分析前需将试验数据按一定的格式输入工作表中。 数据输入完成以后，操作“工具-数据分析”，选择数据分析工具库中的“双因素无重复方差分析”，出现一个对话框，对话框的内容如下：（1）输入区域：选择数据所在区域，可以包含因素水平标志；（2）如果数据输入时选择了因素水平标志，请选择标志按钮；（3）显著性水平α：根据实际情况输入，一般选择0.05；（4）输出选项：按需要选择分析结果存储的位置。
可重复双因素分析：双因素可重复方差分析与双因素无重复方差分析数据输入的区别在于对重复试验数据的处理，就是将重复试验的数据叠加起来。 数据输入完成以后，操作“工具-数据分析”，选择数据分析工具库中的“双因素可重复方差分析”，出现一个对话框，对话框的内容基本与双因素无重复方差分析相同，区别在于每一样本的行数选项，在此输入重复试验的次数即可。若须对数据进行方差分析时，在输入区域选择数据所在区域及因素水平标志，在每一样本的行数处输入3，即每种组合重复3次试验，显著性水平选择0.05。在输出选
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项中可以按照需求选择分析结果储存的位置。选择确定以后分析结果。在工具菜单中均有现成的这3种分析工具。
5 非参数检验
Excel也没有提供非参数检验的分析工具，但可利用其提供的函数和公式可进行分析。如利用IF（指定要执行的逻辑检验函数）和COUNTIF（ 条件函数 ）进行编秩。利用=SUMIF（条件单元格求和函数 ）计算正负秩和。=COUNT（个数函数）利用=ABS和=SQRT计算绝对值和z值。
6 相关回归
为了反映两个或多个变量之间的关系，描述相关关系的方向与密切程度，需采用相关分析；为了反映两个或多个变量之间的依存关系，建立回归方程，采用回归分析。先将数据输入工作表中，然后用Excel提供的函数可进行线性回归（linear regression）又称简单回归的分析和Spearman等级相关分析，用菜单中的“工具→数据分析→相关糸数可进行相关分析。用“工具→数据分析→协方差工具可进行协方差分析。用Excel的XY散点图工具可以进行散点图的绘制。
Excel是一种使用极方便的电子表格软件，它有强大的数据管理功能，不仅能够根据需要分类管理数据信息，能进行数据统计、筛选、排序、汇总、汇制图表等，还能利用其强大的函数功能以及分析工具库为建立复杂的统计或计量分析工作带来极大的方便。
【参考文献】
[1] 陈雄新， 曾建一， 陈 勇. Excel在t检验中的实用技巧
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[J]. 实用预防医学，2006，13（1）:202-203.
[2] 陆守曾， 陈 峰， 主编. 医学统计学[M].2版. 北京：中国统计出版社，2002:98-100.
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本文来源：https://www.wddqxz.cn/cb17133d856fb84ae45c3b3567ec102de2bddfdc.html
2022-08-28
