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利用Excel進行醫學統計t檢驗分析

更新時間:2018-4-28 11:55 作者:admin

在科學研究中,經常要對收集到的數據進行各種統計分析,而分析數據時,大多使用較著名的統計分析軟件包,如SAS,SPSS等。這些統計分析軟件包功能強大,不僅能單變量分析,而且可做各種復雜的多變量分析。然而,在對數據進行處理時,大多是使用簡單統計描述,畫各種統計圖表,或者進行t檢驗、方差分析、相關分析及回歸分析。作這些統計分析時,大多可使用Windows95下的Excel 97。Excel是一種使用極方便的電子表格軟件,它有強大的數據管理功能,能制作各種統計圖表,具有豐富的財會和統計函數,并且Excel在“分析工具庫”中,提供了一組數據分析工具。使用這些分析工具時,只需指出數據所在的單元格和提供必要的參數,該工具就會使用適宜的統計或工程函數,對數據做處理,給出相應的結果。有些工具在輸出時還能產生圖表。
  單擊“工具”菜單中的“數據分析”命令可以瀏覽已有的分析工具。如果在“工具”菜單上沒有“數據分析”命令,應在“工具”菜單上運行“加載宏”命令,在“加載宏”對話框中選擇“分析工具庫”。
  在進行兩個樣本均值相等假設分析時,可使用t-檢驗分析,根據情況選擇:成對雙樣本均值分析、雙樣本等方差假設分析和雙樣本異方差假設分析。

1.t-檢驗:成對雙樣本均值分析 字串3

  當樣本中的觀察值存在配對關系時,可以使用“成對雙樣本t-檢驗”。例如對一個樣本組在實驗前后進行了兩次檢測,為確定實驗前后樣本均值是否相等,應使用成對t檢驗,此t-檢驗并不假設兩個總體的方差是相等的。
  例如,用克矽平治療矽肺患者10名,治療前后血紅蛋白含量如下:
治療前 113 150 150 135 128 100 110 120 130 123
治療后 140 138 140 135 135 120 147 114 138 120
  在工作表中輸入上面的數據,比如數據區為A1至K2。
  分析時,在“工具”菜單中,單擊“數據分析”命令。在數據分析對話框中,選擇t-檢驗:成對雙樣本均值分析,拉出成對雙樣本均值分析對話框,其中有如下輸入項(其他分析工具對話框內容和用法與之相似):
  變量1的區域:輸入需要分析的第一個數據區域的單元格引用。該區域必須由單列或單行數據組成?蓡螕糨斎肟蛴颐娴陌粹o,回到電子表格上自數據開始的單元格向結尾的單元格拖動。此時變量1的區域(A1.K1)自動進入輸入域中。然后單擊輸入域右面的按鈕,回到原對話框。 字串3


  變量2的區域:輸入需要分析的第二個數據區域的單元格引用。該區域必須由單列或單行的數據組成。輸入方法同前。變量2的區域為(A2.K2)。
  假設平均差:在此輸入期望中的樣本均值的差值。缺省為0值,即假設樣本均值相同。
  標志:如果輸入區域的第一行或第一列中包含有標志項,應選中此項:如果輸入區域沒有標志項,Excel將在輸出表中生成適宜的數據標志。這里選中此項。
  Alpha(α):在此輸入檢驗的統計意義水平。該值范圍為0~1之間。缺省為0.05。
  輸出區域信息可選擇如下單選項:
  輸出區域:在此輸入對輸出表左上角單元格的引用。Excel會自動確定輸出區域的大小并顯示信息?蓡螕糨斎肟蛴颐娴陌粹o,回到電子表格上,單擊輸出開始的單元格(如A3),然后再單擊輸入框右面的按鈕,回到原對話框。
  新工作表:可在當前工作簿中插入新工作表,并由表的 A3單元格開始粘貼計算結果。新工作簿:選此項,可創建一新工作簿,并在新工作簿的新工作表中粘貼計算結果。填完各項內容后,按“確定”按鈕,即可在輸出區域給出輸出結果(表1)。

字串3

表1 成對雙樣本均值t檢驗分析結果

 

治療前

治療后

平均

125.9

132.7

方差

266.54

116.68

觀測值

10

10

泊松相關系數

0.3186

假設平均差

0 字串6

df

9

t State

-1.307

P(T≤t)單尾

0.1119

t單尾臨界

1.8331

P(T≤t)雙尾

0.2237

t雙尾臨界

2.2622

字串1


結論:因為P>0.05,故治療前后血紅蛋白均值差異無統計意義。

2.F-檢驗:雙樣本方差分析 字串1

  此分析工具可以進行雙樣本F-檢驗,又稱為方差齊性檢驗,用來比較兩個樣本總體的方差是否相等。例如,測得老年慢性支氣管炎患者與健康人尿中17酮類固醇排出量如下。比較兩組均數,進行F-檢驗,查看二者的樣本方差是否相同。
  患者 2.9 5.41 5.48 4.6 4.03 5.1 5.92 4.97 4.24 4.36 2.72 2.37 2.09 7.1
健康 5.18 8.79 3.14 6.46 3.72 6.64 4.01 5.6 4.57 7.71 4.99
  在工作表中輸入上面的數據。
  分析時,在“工具”菜單中,單擊“數據分析”命令。在數據分析對話框中,選擇F檢驗,其他操作同成對t檢驗,給出如下結果(表2):

字串4

表2 雙樣本方差分析結果

 

健  康

患  者

平均

5.544545 字

4.377857 字串5

方差

3.048107

2.102187

觀測值

11

14

df

10

13

F

1.449969

 

P(F≤f)單尾

0.2609 字串8

 

F單尾臨界

2.671023

 


3.“t-檢驗:雙樣本等方差假設”分析

  此分析工具可以進行雙樣本t-檢驗。此t-檢驗先假設兩個數據集的平均值相等。雙樣本等方差假設對話框與“成對雙樣本均值分析”對話框和用法幾乎相同。
  由于上面的數據經F檢驗知兩總體的方差相等,故可做t檢驗,操作方法同“成對雙樣本均值分析”,得到如下輸出:

字串5

表3 雙樣本等方差t檢驗分析結果

 

患  者

健  康

平均

4.377857143

5.528181818

方差

2.102187363

3.011616364

觀測值

14

11

合并方差

2.497591276

假設平均差

0 字串9

df

23

t State

-1.80655051

P(T≤t)單尾

0.041967528字串8

t 單尾臨界

1.713870006字串3

P(T≤t)雙尾

0.083935057

t 雙尾臨界

2.068654794

因P>0.05,故兩樣本均值差異無統計意義。

4.“t-檢驗:雙樣本異方差假設”分析 字串8

  此分析工具應用于兩個數據集的方差不等時,也稱作t′檢驗。使用方法與前面相同,不再贅述。

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