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1、Excel 软件在统计分析中的运用第一节 概述一、Excel 软件简介二、Excel 中的统计分析功能 第二节 基本运算函数一、基本分布的计算二、数据的基本统计量的计算三、数据的排序与定位 第三节 描述性统计方法一、散点图二、直方图三、箱线图第四节 假设检验与方差分析函数一、假设检验方法二、方差分析方法 第五节 回归分析一、一元线性回归分析二、多元线性回归分析第十章Excel软件在统计分析中的运用当今时代称之为数字化信息时代，随着现代科学技术的飞速发展，我们已进入一个利 用和开发信息资源的信息社会。在生产、商业活动、工程实验、科学研究等过程中，每天都 会产生大量的数据， 这些表面上看上去杂乱无
2、章的数据，其实里面含有大量的有用信息，只有经过合理的分析和处理才能得到这些信息.在许多问题中，我们面临的数据具有信息量大，范围广，变化快等特点，传统的人工处理手段无法适应社会和经济的高速发展对统计分 析提出的要求，也难以提高数据分析和处理的速度和精度 .随着计算机硬件及软件技术的飞 速发展，我们现在已经可以处理海量的数据，计算机技术在数理统计中的运用，主要是数据信息的存储、检索和统计资料的分析和检索 第一节概述一、Excel软件简介功能强大的统计分析软件有SAS、SPSS等，这些软件功能强大，计算精度高，但是这些软件往往由于系统庞大、结构复杂，大多数非统计专业人员难以运用自如，而且其正版软件价
3、格昂贵，是一般人难以承受的Excel是办公室自动化中非常重要的一款软件，很多巨型国际企业都是依靠Excel进行数据管理。它不仅仅能够方便的处理表格和进行图形分析，其更强大的功能体现在对数据的自动处理和计算 Excel的数据处理功能在现有的文字处理软件中可以说是独占鳌头，几乎 没有什么软件能够与它匹敌计算机上安装了微软(Microsoft)公司的办公软件Office后，随之就有了 Excel，不需要另外投资，Excel的使用并不复杂，可通过联机帮助来学习其操作 和功能标题栏菜单栏工具栏格式栏编辑栏工作表区状态栏垂直滚动条水平滚动条图10-1 Excel的用户界面窗口Excel的统计工作表函数用于
4、对数据区域进行统计分析，Excel中的工作表就像矩阵，Excel做计算往往是对工作表中某个区域进行，其统计分析函数中所用的数据区域用array来表示，如 A1:H1表示第1行的A列到H列共8个数，D2:D9表示D列的第2行到第15 行共14数，B2:F15表示从B列到F列，从第2行到第15行共70个数据.二、Excel中的统计分析功能第二节基本运算函数一、基本分布的计算BINOMDIST(k,n, p, 0)计算二项分布的分布律BINOMDIST(k, n, p, 1)计算二项分布的累积分布 HYPGEOMDIST( 0, k , M, N )计算超几何分布的分布律;HYPGEOMDIST(
5、1, k，M, N )计算超几何分布的累积分布;POISSON(k,入，0)计算泊松分布的分布律POISSON(k,入，1)计算泊松分布的分布的累积分布EXPONDIST(x,入，0)计算指数分布密度函数 f(x)在x处的函数值;EXPONDIST(x,入，1)计算指数分布函数 F(x)在x处的函数值；NORMDIST( x,0 )计算正态分布N(2)的密度函数在x处的函数值;NORMDIST( x,1)计算正态分布N(2)分布函数在x处的函数值;NORMSDIST( x)计算标准正态分布 N(0,1)分布函数(x)在x处的函数值；NORMSINV( p)计算标准正态分布 N(0,1)分布函数
6、 (x)的反函数在p处的函数值;CHIDIST(x, n)计算分布函数在 x处的函数值；CHIINV(p, n)计算分布函数的反函数在p处的函数值;TDIST(x, n, 1)计算t(n)分布的右尾概率 P(T x);TDIST(x, n, 2)计算t(n)分布的双尾概率 P(|T | x); TINV(p, n)计算分布t(n)的满足P(|T | x) p的x ;FDIST(x, m, n)的右尾概率 P(F x);FINV(p, m, n)计算分布F(m, n)的反函数在p处的函数值; 例1求第八章第二节例 2的建设检验问题的解这是个单边t检验问题，检验统计X t(5)，统计量的观测s/
7、. n 1t 70 71.5010/ 5打开一个1.162，检验的p值为P。P(Ttc)P(Ttc)Excel工作表，选定存放 p值的单元格,菜单中单击“函数”；在弹出的菜单中单击”输入 x=1.162 , df=5 , Tails=1，单击“确定”个值就是此检验问题的p值.单击菜单栏中的“插入”，在弹出的 TDIST”，然后单击确定；在弹出的对话框中 ，则在选定的单元格中显示出0.148841 ,、数据的基本统计量的计算AVERAGE(A1:A n) 计算数据的均值；TRIMMEAN(array, perce nt)先从数据集的头部和尾部除去一定百分比的数据点，然后再求平均值；VAR (A1
8、:A n)计算数据的方差；STDDEV (A1:A n) 计算数据的标准方差；COVAR(A1:A n, B1:B n)计算两组数据之间的样本协方差CORREL(A1:A n, B1:B n)计算两组数据之间的相关系数；PERCENTILE (A1:An , f)计算数据的下分位数 ;KURT (A1:A n)计算数据的峰度；SKEW(A1:An)计算数据的偏度；CONFIDENCE (A1:An) 计算 总体平均值的置信区间 .三、数据的排序与定位RANK(x,array,order) x 为需要找到排位的数值， order=0 数据按降序排列， order=1 数据按升序排列；LARGE(
9、array, k) , SMALL(array, k)计算数据的中第 k个最大值与第 k个最小值；MEDIAN(array) 计算数据的中位数；MODE(array) 计算数据中出现频率最多的数值 ;MAX(array) ， MIN(array) 计算数据的最大值与最小值；PERCENTRANK(array,x,significance) 求特定数值 x 在一个数据集 array 中的百分比 排位， Significance 为可选项，表示返回的百分数值的有效位数。如果省略，函数PERCENTRAN保留3位小数。此函数输出数组，称为数组公式，输入完成后，应以ctrl+shift+enter 进
10、行确认 .第三节 描述性统计方法一、散点图在相应于数据的坐标处记一个点， 得到的一个由多个数据点构成的图称为散点图， Excel 中可以画二维数据的散点图。二、直方图前面第六章第二节已经介绍了直方图的概念， 在 Excel 中可以方便地作出数据的直方图， 也可以用函数FREQUENCY算一组数据按指定方式分组后每组的频数FREQUENCY(array,bins_array) 计算样本数据 array 按 bins_array 指定的方式分组后 每组的频数，以计算某公司的员工年龄分布情况为例说明。在工作表里列出了员工的年龄.这些年龄为 28 、25、31、21、44、33、22 和 35 ，并分
11、别输入到单元格 C4:C11 。这一列年 龄就是样本数据 array 。 Bins_array 是另一列用来对年龄分组的区间值。在本问题中， bins_array 是设定在 C13:C16 单元格，分别含有值 25 、30、35、和 40 。以数组形式输入 函数FREQUENCY就可以计算出年龄在 25岁以下、2630岁、3135岁、3640岁和40岁 以上各区间中的频数。=FREQUENCY(C4:C11,C13:C16)等于2;2;2;1;1.三、箱线图 箱线图也称为盒图，用于反映一组或多组连续型定量数据分布的中心位置和散布范围。制作盒图首先要对数据作简单的加工，称之为“五数概括”，即数据
12、最大值(M )、最小值(m)、四分之一下分位数(Q1)、中位数(Q2)、四分之一上分位数(Q3).五数概括粗略地反映了数据 的分布情况在Excel中这几个数可用函数 QUARTILE来计算.若有n个数据放在 A1:An，五 数 m、 M、 Q1、 Q2、 Q3 分别放在 B1:B5 中，在 B1、 B2、 B3、 B4、 B5 中依次键入如下五 个表达式即可得到所需的五数 =QUARTILE(A1:An ， 0)， =QUARTILE(A1:An ， 1)=QUARTILE(A1:An ， 2)， =QUARTILE(A1:An ， 3)=QUARTILE(A1:An ， 4) 有了这五个数就
13、可以手工或借助于软件画出箱线图，箱线图的作法如下(1) 画一水平(或垂直)轴，在轴上标上 m, Q1, Q2, Q3, M ，在轴上方画一个上、下边平 行与轴的矩形箱子，箱子的左右两侧分别位于 Q1 ， Q3 处的上方，在 Q2 处画一条垂直线 段，线段位于箱子内部 (2、自箱子中部左侧引一条水平线至m，在同一水平高度自箱子右侧引一条水平线至M.m Q1Q2 Q3 M数据为图10-2箱线图直方图接收919923702785119610371126131193695891811569209481076109211621170920950905972103510458551196119413401
14、12293897012379561102115797883210091158115110097659581022133381112171085896985例1为了估计一批18W的白炽灯泡的寿命，随机抽取了50个，其寿命（单位：小时）（1）画出直方图；（2 ）样本均值与方差、峰度与偏度；（3）画出箱线图.解 打开一个Excel工作表，将题目中的表格数据输入到单元格A1:A50（1 ）在Excel画出直方图的步骤如下：在B1:B5中依次输入 800, 900, 1000，1100，1200;依次单击“工具”，“数据分 析”，“直方图”和“确定”；在弹出的对话框中的“输入区域”键入“A1:A50 ”
15、，“接受区域”键入“ B1:B5 ”，选中“输出图形”，单击“确定”，即可得到如下图形图10-3灯泡寿命直方图（2） 在B1中键入“ =AVERAGE（A1:A50） ”，按回车键，可得均值为1028.76 ；在B2中键入“ =VAR（A1:A50） ”，按回车键，可得方差为21784.64;在B3中键入“ =KURT （A1:A50） ”，按回车键，可得峰度为 -0.38681 ；在B3中键入“ =SKEW （A1:A50） ”，按回车键，可得偏度为0.135585.（3） 绘制箱线图需要借助于图表中的股价图中的“开盘-盘高-盘低-收盘图”，需将五数概括 按特定的顺序排列.在D2中键入“ =QUARTILEA1：A50,1） ”，按回车键，可得四分之一下分位数926.25
