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1、数据分析 科技绘图的必备工具 Microcal Origin Microcal Origin 是 Windows 平台下用于数据分析 工程绘图的软件 它的 功能强大 在各国科技工作者中使用较为普遍 下面将 Origin4 1 版的基本功能 向大家做一个介绍 Origin 像 Microcal Word Excel 等一样 是一个多文档界面 Multiple Document Interface MDI 应用程序 如图一 它将用户所有工作都保存在后 缀为 OPI 的工程文件 Project 中 这点与 Visual Basic 等软件很类似 保存 工程文件时 各子窗口也随之一起存盘 另外各子窗口
2、也可以单独保存 File Save Window 以便别的工程文件调用 一个工程文件可以包括多个子 窗口 可以是工作表窗口 Worksheet 绘图窗口 Graph 函数图窗口 Function Graph 矩阵窗口 Matrix 版面设计窗口 Layout Page 等 一个工程文件中 各窗口相互关联 可以实现数据实时更新 即如果工作表中数据被改动之后 其 变化能立即反映到其他各窗口 比如绘图窗口中所绘数据点可以立即得到更新 然而 正因为它功能强大 其菜单界面也就较为繁复 且当前激活的子窗口类型 不一样时 主菜单 工具条结构也不一样 图一 一 工作表 WorkSheet 窗口 当 Origi
3、n 启动或建立一个新的工程文件时 其默认设置是打开一个 Worksheet 窗口 如图二 该窗口缺省为两列 分别为 A X B Y 代表自 变量和因变量 A 和 B 是列的名称 将影响到绘图时的图例 可以双击列的顶部 进行更改 此时你可以在该工作表窗口中直接输入数据 用光标键或鼠标移动插 入点 也可以从外部文件导入数据 但应选择 File Import Origin 可以识别的 数据文件格式 如文本型 ASCII Excel XLS Dbase DBF 等 甚至可以 导入一个声音文件 WAV Origin 可以分析这个声音文件并绘出其声波的波形 图 图二 当数据输入工作表后 你可以先对输入的数
4、据进行调整 选 Edit Set As Begin 使选定的行作为绘图的起始行 Edit Set As End 则将选定行作为绘图终 止行 在该种情况下可以只绘出某一段数据 选 Column Set as X Y Z 可以 将选定列分别设为 X Y X 轴 你也可以选 Column Add New Columns 在工作 表中加入新的一列 当选定某列后再选 Column Set Column Values 可以对该 列的数据进行设置 Origin 内置了一些函数 你可以在文本框中输入某个函数 表达式 Origin 将计算该表达式并将值填入该列 例如新增加一个 C Y 列 选定该列后 其缺省的表
5、达式为 Col C Col B Col A 表示把每行对应的 B 列值减去 A 列值 所得结果填入 C 列 当然你完全可以输入一个新的函数以完成 相应的功能 具体函数名称及其用法请参见 Origin 的用户手册或其帮助文件 先看看 Origin 基本的数据分析功能吧 先 Analysis Statistics on Columns 将弹出一个新的工作表窗口 里面给出了选定各列数据的各项统计参 数 包括平均值 Mean 标准差 Standard Deviation SD 标准误 Standard Error SE 总和 Sum 以及数据组数 N 如图三 注意到该工作表窗口上方的 Recalcul
6、ate 按钮了吗 当原始工作表中的数据改动以后 点一下这个按钮 就 可以重新计算 以得到更新的统计数据 同样 选 Analysis Statistics on Rows 则可以对行进行统计 只是统计结果直接附在原工作表右边 不另新建窗口 Anylysis Extract Worksheet Data 则用于从工作表窗口中提取符合一定条件的 数据 例如它给定的缺省条件为 Col B 0 即表示从选定工作表中提取所有 B 列大于零的数据 并在新建的工作表窗口中显示 选 Analysis t test 可以对数 据进行 t 检验 判断所选数据在给定置信度下是否存在显著性差异 具体的统计 学名词就不在
7、此解释了 对 Script Window 中的计算结果可以单独保存 打印 拷贝等 另外还可以在 Analysis 菜单下对数据排序 Sort 快速傅立叶变换 FFT 多重回归 Multiple Regression 等等 可根据需要选用 图三 不管该介绍 Origin 强大的绘图功能了 可以先在工作表窗口中选好要用的 数据 点 Plot 菜单 将显示 Origin 可以制作的各种图形 包括直线图 描点图 向量图 柱状图 饼图 区域图 极坐标图以及各种 3D 图表 统计用图表等等 在 Tools 菜单下选择 Linear Fit Polynomial Fit 或 Sigmoidal Fit 将分
8、别 调出线性拟合 多项式拟合 S 形曲线拟合的工具箱 例如要对数据进行线性拟 合 在 Linear Fit 工具箱上设置好各个选项后 或用其缺省值 点 Fit 键 则弹出一个绘图窗口 给出拟合出来的曲线 同时在弹出的 Script 窗口中给出 拟合参数 如回归系数 直线的斜率 截距等 不论是在以上 Plot 菜单中选择 某项 或是选用以上的某种拟合方式 都将弹出一个 Graph 窗口 此时主菜单 工具条结构都将发生变化 二 绘图 Graph 窗口 在 Edit 菜单下选 Copy Page 可将当前 Graph 窗口中所绘的整个图形拷贝 至 Windows 系统剪贴板 这时就可以在其他应用程序
9、 如 Word 中进行粘贴等操 作了 而这时的 Plot 菜单与刚才激活窗口为工作表窗口时的就完全不一样了 选 Add Plot to Layer 可在当前层中加入新的一组数据点 这个命令用于将几 组数据绘于同一个图上 如图四 如果所加入的数据还要进行拟合等操作 这时 应加入描点图 Scatter 一幅图中的数据组数 将在新增加的 Data 菜单的底 部显示 数据组名称前面打勾的是当前激活的数据组 如果要对图中已有的数据 进行拟合等操作 应先在 Data 菜单下点击该组数据 把该组数据设为激活状态 同时在 Data 菜单下可选 Move Data Points 光标变为方格状 这时即可以在所
10、绘图上移动数据点 或选 Remove Bad Data Points 可删去不满意的数据点 可 不要用这两项功能篡改实验数据哟 操作结束后 相应工作表窗口中数据也随 之自动变化 图四 此时的 Analysis 菜单也与刚才完全不一样了 可以在此菜单下 选 Simple Math 对两组数据进行简单的数字计算 包括加 减 乘 除 乘方等 另外可 以对数据进行平滑 积分 微分 平移等操作 还可以进行其他各种方式的拟合 选该菜单最下面 Non linear Curve Fit 可以调出一个更复杂的界面 在其中 可以选择合适的拟合函数进行非线性拟合 如果你对 Analysis 菜单下众多的术 语感到头
11、疼的话 建议你还是先去看看统计学方面的书吧 Format 菜单下各命 令可对图形进行设置 选 Format Page 可对输出图形的实际大小进行调整 Format Layer 则用于对当前绘图层进行设置 如图形在页面中所占大小以及相 对位置 是否显示背景 是否显示坐标轴等等 Format Axes 可对各坐标轴进行 控制 因其选项繁多 建议对一般输出用其缺省值 然而 如需要输出一些特殊 效果 就应该在对话框中进行相应的设置 例如可以通过适当的设置输出坐标网 格效果 这些也可以通过在图中直接双击相应的对象进行设置 三 其他窗口 在矩阵 Matrix 窗口中 可以方便地进行矩阵运算 如转置 求逆等
12、 也可 以通过矩阵窗口直接输出各种三维图表 在函数图 Function Graph 窗口中可 以绘制出各种函数图形 其对应的菜单 工具条等与 Graph 窗口完全类似 而在 版面设计 Layout Page 窗口中可以放置以上提及的各种窗口对象 如可以把 一个Worksheet窗口和其对应的Graph窗口并列置于同一个Layout Page窗口中 以便最终输出 该窗口中的可以移动 改变大小等 但不能编辑 以上几类窗口 一则用法相对简单 二则平时数据处理 绘图输出中用得也相对较少 在此就不 详细介绍了 Origin 的其他功能 如其内置的 LabTalk 脚本语言 可以实现工作自动化 更方便更快捷地控制 Origin 其 Layer 层面 的概念与 PhotoShop 中的类似 可以产生双 X 轴 双 Y 轴 例如同一个温度坐标 左边以摄氏度显示 右边以华 氏度显示 等等 综合运用这些功能就可以完成更为复杂的任务 限于篇幅 不 能一一介绍了
