基于Excel进行科研设计资料均数t检验.doc

1基于 Excel 进行科研设计资料均数 t 检 验【摘要】 目的 探索利用 Excel 统计函数进行 t 检验方法 将计数资料的 t 检验分为有原始数据和没有原始数据的 t 检验，分别建立格式化的电子表格，利用Excel 统计函数 TEST、TINV、FTEST 进行 t 检验运算结果 利用 Excel 统计函数可快速计算出 t 检验值和 t0.05 值，无需再查 t 分布的双侧分位数表结论 t 检验值计算结果可靠，简单易学 【关键词】 Excel；统计函数；t 检验在医药科研论文中，常用到 t 检验，其目的在于帮助决策者基于小样本事件对总体作出二择一决策〔1，2〕在没有 SAS 和 SPSS 等统计分析软件包时，单凭手工计算，费时费力，结果还不一定可靠现在利用 Excel 统计函数功就可以方便实现 t 检验此法具有简单易学、结果可靠、成本低廉、易于推广的优点1 资料与方法1.1 工作平台主频 200 MHz 以上 CPU ，64 M 内存， 1.2 G 以上硬盘Window 98/2000/XP操作系统，Excel 2000 或以上版本1.2 随机化配对设计资料均数的 t 检验1.2.1 资料2例 1：12 个志愿者服用某减肥药，服药前后体重数据见图 1，判断此减肥药是否有效。

1.2.2 方法单击 C3 单元格，点击“插入”菜单下的“fx 函数”，打开黏贴函数对话框，在“函数分类”项下选“统计”，在“函数名”项下选“TTEST”，单击“确定”打开 TTEST 对话框，在 Array1 栏输入“B1：M1”,在 Array2 栏输入“B2：M2”，Tails 栏输入“2”，Type 栏输入“1”，按“确定”，在 C3 单元格显示概率 P 值为“0.57”（保留小数后两位），此时就可以得出此减肥药效果为零的结论；用 P 值可反过来求 t 值，单击 E3 单元格，其余同前，只在“函数名”项下选“TINV”，在 Probability 栏中输入“C3”，在Deg_freedom 栏中输入自由度“11”，在 F3 单元格显示 t 为“0.58” （保留小数后两位）利用 TINV 函数，求出在显著性水平 α＝0.05，自由度为 11 时临界值t0.05＝2.20，t＜t0.05，这与 P=0.57＞0.05 结果一致，结论与教材上一致〔1〕1.2.3 数据分析选择菜单“工具”项下的“数据分析”，选择“t 检验：平均值成对二样本分析”，按确定，变量 1 的区域输入“$B$1:$M$1”，变量 2 的区域输入“$B$2:$M$2”， α＝0.05，输出选项，可以不选，直接按确定，输出如图 1。

1.3 两组完全随机化设计资料均数的 t 检验1.3.1 资料例 2：某克山病区测定 11 名克山病患者与 13 名健康人的白磷值（mmol/L）如图 2，检验患者与健康者白磷均值是否不同31.3.2 方法1.3.2.1 F 检验两组完全随机化设计资料均数的 t 检验，要根据两组方差是否齐性而采取不同的 Type 值，方差齐性选 Type2，方差不齐性选 Type3，故要先进行方差齐性的 F检验方法：基本操作同前，只在“函数名”项下选“FTEST”，单击“确定”打开FTEST 对话框，在 Array1 栏输入“B1：L1”,在 Array2 栏输入“B2：N2”，按“确定”，在 B3 单元格显示概率 P 值P＞0.05，因此方差齐性；若 P＜0.05，则方差不齐 1.3.2.2 t 检单击 D3 单元格，打开 TTEST 对话框，在 Array1 栏输入“B1：L1”,在 Array2 栏输入“B2：N2”，Tails 栏输入“2”，Type 栏输入“2”，按“确定”，在 D3 单元格显示概率 P 值用 P 值可反过来求 t 值，单击 F3 单元格，打开 TINV 对话框，在Probability 栏中输入“D3”，在 Deg_freedom 栏中输入自由度“22”，在 F3 单元格显示 t。

利用 TINV 函数，求出在显著性水平 α＝0.05，自由度为 22 时临界值t0.05＝2.07，t＞t0.05，这与 P＜0.05 结果一致，也与教材结果一致〔2〕1.4 科研论文中的 t 检验初步验证在科研论文中常常碰到 t 检验问题，需要进行验证如果文献提供了均数、标准差和分组情况，虽然没有原始数据，也可按如下方法进行简单验证1.4.1 两组完全随机化设计资料均数的 t 检验例 3：男女红细胞计数（×1012/L）样本均数、样本标准差和样本量分别对应于图 3 中实验组和对照组，试判断男女红细胞计数的总体均数是否相等此法适用4于方差齐性在 B4 中输入“=(C2 C3)/SQRT((((B2 1)*D2*D2+ (B3 1)*D3*D3)/(B2+B3 2))*(1/B2+1/B3))”求 t，在 B5 中输入“=TINV(0.05,B2+B3 2)”求 t0.05利用 t 值求 P 值，在 D4 中输入“=TDIST(B4,B2+B3 2,2)”求 P结论：由于tt0.05，故认为两组均数不等，这与 P 值一致例 4：随机抽取 10 名病人和 20 名健康人，分别测定某生化指标，其样本量、样本均数和样本标准差分别见图 4 中实验组和对照组，试判断总体均数是否相等。

按图 4 在 B11 中输入“=(C9 C10)/SQRT(D9*D9/B9+D10*D10/B10)”求 t，在 B12中输入“=(D9*D9*TINV(0.05,B9 1)/B9+D10*D10*TINV(0.05,B10 1)/B10)/(D9*D9/B9+D10*D10/B10)”求校正后的 t0.05，在 D11 中输入“=TDIST(B11,B9+B10 2,2)”，求 P 值由于方差不齐，故出现了 P 与 t 值矛盾的结论，此时由于对 t0.05 进行了校正，故应按 t 值进行判断结论：认为两组均数相等，无显著性差异1.4.2 单组完全随机化设计资料均数的 t 检验 例 5：大量调查表明健康成年男子脉搏的均数为 72 次/min，某医生在一山区抽样调查了 25 名健康成年男子，其脉搏均数和标准差见图 5 中实验组，能否判断山区健康成年男子脉搏与常人有差异按图 5，在 B20 中输入“=(C18 C19)/(D18/SQRT(B18))”求 t 值，在 B21 中输入“=TINV(0.05,B18 1)”求 t0.05在 D20中输入“=TDIST(B20,B18 1,2)”求 P。

结论：认为两组均数不等，有显著性差异1.4.3 随机化配对设计资料均数的 t 检验5若实验数据为配对资料（如例 1），可求配对处理前与处理后差值的均数及标准差如例 1，其样本量、差值均数和差值标准差分别为 12、1.33、7.91，按图 5 录入实验组，但此时对照组均数为“0”，按 2.3.2 项下操作，可一步得到结果2 讨 论在 t 检验统计对话框中涉及以下参数：Array1 和 Array2 分别代表第一组数据和第二组数据，Tails 代表分布尾，单尾取 1，代表单侧检验，双尾取 2，代表双侧检验同一批数据作单侧检验，其 P 值减半，倾向于拒绝 H0，会增加犯第Ⅰ类错误的机会，因此应少作单侧检验只有根据专业知识和常识有充分理由排除某一侧，即认为某一侧是不可能发生的事情，才进行单侧检验Type 代表 t 检验的类型，1代表配对检验，2 代表双样本等方差假设，3 代表双样本异方差假设Probability代表概率，Deg_freedom 代表自由度如为单组前后对照，则自由度为参与者减 1；如为双样本对照，则为参与者减 2在无原始数据时 t 检验验证中，可根据方差数值差异初步判断方差类型。

Excel 具有强大的统计处理功能，利用以上操作可以得出简单的二择一结论在建立了多种形式的 t 检验表后，如图 3～图 5，需要对工作表进行保护〔3〕，除了数据录入区域外，使其他区域处于保护状态，将电子表以模板形式保存，日后只需要修改录入区数据，既可一步得到检验结果当然，要想一次得到更为详细的结论，如平均值、方差、单尾临界值、双尾临界值等，要选择菜单“工具”项下的“数据分析”，如“工具”项下无“数据分析”，则要选择加载宏，在对话框中指定加载分析工具库若结合 VBA 编辑器进行简单编程，可得到个性化的专业统计软件参考文献】61 徐秉玖.药物统计学〔M〕.北京：北京医科大学出版社，1999：228.2 方积乾.医学统计学与电脑实验〔M〕.上海：上海科技技术出版社，1997：86.3 袁 进，赵树进.Excel 软件统计函数在医药资料设计 χ2 检验中的应用〔J〕.中国药房，2006；17(20)：1595.。