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利用Excel進行醫學統計t檢驗分析

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。可單擊輸入框右面的按鈕，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。可單擊輸入框右面的按鈕，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

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

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

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。