內容介紹
本書由淺入深地介紹了Excel 數據整理、統計分析、高級套用及電腦實驗的方法。利用Excel 函式，編制了近100 個統計分析模板，如樣本含量與檢驗功效的估計、Meta 分析、診斷實驗評價、灰色模型預測、圓形分布分析等，這些模板由Excel“數據分析”工具是無法實現的。此外，本書還利用Excel 函式，製作了約50 個統計學電腦實驗，這些實驗可幫助讀者理解抽象的統計學概念，有利於統計學教學。本書配套的光碟操作簡單，讀者只需複製或鍵入數據，隨即便可獲得統計分析或電腦實驗結果。本書適用於和數據打交道的各界人士，可作為科研人員、管理人員、醫務工作者、大中專院校師生的參考書或教材，尤其適用於學過或打算學習統計學的有關人員。
作品目錄
數據整理篇第1 章 Excel 基本知識...................................................................................2
1.1 Excel 的安裝.............................................................................3
1.2 Excel 工作界面簡介................................................................3
1.3 滑鼠與鍵盤的操作...................................................................................9
1.4 單元格區域與整個工作表的選取.............................................................12
1.5 工作表重命名與複製副本..............................................................................................13
1.6 工作表的格式化.............................................................................14
1.7 工作表的列印................................................................................................19
第2 章 公式與函式..................................................................................21
2.1 公式的建立...................................................................................................22
2.2 函式的結構...............................................................................23
2.3 公式中的運算符...................................................................................24
2.4 運算符的優先順序....................................................................................26
2.5 單元格的混合引用...............................................................................26
2.5.1 相對引用...............................................................................................................27
2.5.2 絕對引用...............................................................................................................27
2.5.3 混合引用...............................................................................................................27
2.5.4 A1 引用樣式........................................................................................................28
2.5.5 套用實例...............................................................................................................28
2.6 編輯公式常用的快捷鍵....................................................................30
2.7 編輯公式時常見的錯誤信息..........................................................................................30
2.8 公式保護與撤銷保護的技巧..........................................................................................33
2.9 常用數學函式套用舉例...............................................................34
2.9.1 常用數學函式......................................................................................................35
2.9.2 數組運算...............................................................................................................39
2.9.3 矩陣的運算與求解線性方程組.........................................................................40
2.10 創建自定義函式..............................................................................43
2.11 獲取函式幫助信息...............................................................................44
第3 章 數據清單的建立與利用.......................................................................45
3.1 數字的單元格格式.....................................................................46
3.2 數據的有效性設定...................................................................50
3.3 建立數據清單.................................................................................54
3.4 數據“記錄單”的作用...................................................................................................56
3.5 數據的自動填充.................................................................................57
3.5.1 簡單數據的自動填充..........................................................................................57
3.5.2 等比數列數據的填充..........................................................................................59
3.5.3 公式的自動填充..................................................................................................60
3.5.4 智慧型標記的套用..................................................................................................60
3.6 數據的分列..................................................................................61
3.7 添加與編輯批註..........................................................................63
3.8 特殊數學符號的鍵入....................................................................64
3.9 數據的導入與導出..................................................................66
第4 章 數據的編輯與查詢.................................................................................68
4.1 視窗的凍結與拆分...........................................................................69
4.2 數據的剪貼與刪除...........................................................................70
4.3 數據的查找與替換.....................................................................71
4.4 行列轉置與選擇性貼上的其他妙用..............................................................................72
4.5 將連續型變數劃分等級.....................................................................75
4.6 年齡的計算與當前日期的生成......................................................................................76
4.7 數據的跨工作表操作..............................................................................76
4.8 多個工作表的合併計算...............................................................................78
4.9 查詢與新建子數據清單..........................................................................81
4.9.1 排序.......................................................................................................................81
4.9.2 自動篩選...............................................................................................................82
4.9.3 高級篩選...............................................................................................................85
4.9.4 選擇不重複的記錄..............................................................................................86
4.9.5 人工篩選...............................................................................................................86
4.10 兩個類似檔案的比較....................................................................88
第5 章 分類匯總與透視分析.................................................................................90
5.1 分類匯總........................................................................................91
5.2 數據透視表.......................................................................................94
5.2.1 創建數據透視表..................................................................................................95
5.2.2 數據透視表的結構及其工具列.........................................................................96
5.2.3 由數據透視表獲得均數標準差.........................................................................98
5.2.4 產生列聯表........................................................................................................100
5.2.5 創建子數據清單................................................................................................106
5.2.6 設定報告格式與更新數據...............................................................................106
5.2.7 在數據透視圖表中創建公式...........................................................................107
5.3 數據透視圖........................................................................................108
5.3.1 創建數據透視圖................................................................................................109
5.3.2 調整數據透視圖................................................................................................109
5.3.3 將數據透視圖更改為靜態圖........................................................................... 111
5.4 數據透視的其他套用................................................................................... 113
5.4.1 多個工作表的數據透視.................................................................................... 113
5.4.2 數據透視表網頁................................................................................................ 113
統計分析篇
第6 章 統計圖表.................................................................................................... 116
6.1 統計表的製作................................................................................................. 117
6.2 統計圖的結構及特點......................................................................................... 118
6.3 Excel 標準圖表類型簡介................................................................................. 119
6.4 創建統計圖的一般步驟.............................................................121
6.5 統計圖的編輯與修飾..........................................................................124
6.6 繪製統計圖舉例...............................................................................127
6.6.1 分段條圖.............................................................................................................127
6.6.2 誤差條圖.............................................................................................................129
6.6.3 百分條圖.............................................................................................................131
6.6.4 餅圖.....................................................................................................................132
6.6.5 複合條餅圖........................................................................................................133
6.6.6 線圖與半對數線圖............................................................................................135
6.6.7 雷達圖.................................................................................................................136
6.6.8 氣泡圖.................................................................................................................138
6.6.9 箱圖.....................................................................................................................140
6.6.10 人口金字塔圖..................................................................................................143
6.6.11 三角函式製作線圖..........................................................................................146
6.6.12 曲面圖......................................................................................................147
第7 章 統計描述.....................................................................................................149
7.1 數據分析工具的調用.............................................................................150
7.2 統計學中的數據類型......................................................................151
7.2.1 數據類型的辨析................................................................................................152
7.2.2 三類數據的計算................................................................................................153
7.2.3 三類數據的轉化................................................................................................153
7.3 區間數據的統計學描述.............................................................154
7.3.1 區間數據的頻數表與直方圖...........................................................................154
7.3.2 集中位置指標....................................................................................................160
7.3.3 離散程度指標....................................................................................................163
7.3.4 數據分析工具：描述統計...............................................................................169
7.4 名義數據的統計描述.........................................................................170
7.4.1 COUNTIF 函式清點計數.................................................................................171
7.4.2 率的標準化法....................................................................................................171
7.4.3 動態數列.............................................................................................................173
第8 章 區間數據的假設檢驗..................................................................................176
8.1 假設檢驗的一般步驟.........................................................................177
8.2 樣本均數與總體均數的比較........................................................................................178
8.2.1 已知樣本均數和標準差....................................................................................178
8.2.2 已知樣本原始數據............................................................................................179
8.3 配對資料的比較.......................................................................................180
8.4 兩個樣本均數的比較...............................................................................181
8.4.1 兩樣本的總體方差齊性檢驗...........................................................................181
8.4.2 總體方差齊同的t 檢驗.....................................................................................183
8.4.3 總體方差不齊的t 檢驗.....................................................................................185
8.4.4 大樣本的z 檢驗.................................................................................................186
8.5 多樣本方差Bartlett 齊性檢驗........................................................187
8.6 單因素方差分析...........................................................................................188
8.6.1 單因素方差分析工具........................................................................................188
8.6.2 單因素方差分析圖示........................................................................................190
8.6.3 無原始數據的單因素方差分析.......................................................................191
8.6.4 單因素方差分析的多重比較...........................................................................191
8.7 雙因素方差分析...................................................................................193
8.7.1 無重複雙因素方差分析....................................................................................193
8.7.2 有重複雙因素方差分析....................................................................................195
第9 章 名義與有序數據的假設檢驗...................................................................198
9.1 卡方檢驗........................................................................................................199
9.1.1 四格表資料的χ2 檢驗........................................................................................199
9.1.2 四格表配對資料的χ2 檢驗...............................................................................203
9.1.3 四格表資料的Fisher 精確機率檢驗...............................................................205
9.1.4 行×列表資料的χ2 檢驗.....................................................................................208
9.2 頻數分布的擬合優度檢驗............................................................................................210
9.2.1 常態分配.............................................................................................................210
9.2.2 二項分布.............................................................................................................213
9.2.3 Poisson 分布.......................................................................................................215
9.2.4 均勻分布.............................................................................................................216
9.3 非參數檢驗............................................................................................217
9.3.1 配對資料Wilcoxon 符號秩檢驗.....................................................................218
9.3.2 兩獨立樣本非參數檢驗....................................................................................221
9.3.3 多樣本Kruskal-Wallis 秩和檢驗.....................................................................225
9.3.4 多個相關樣本的Friedman 檢驗......................................................................228
9.4 Ridit 分析....................................................................................230
第10 章 相關與回歸...............................................................................................235
10.1 簡單相關與回歸..........................................................................236
10.1.1 Excel 函式實現簡單相關與回歸...................................................................238
10.1.2 數據分析工具實現簡單相關與回歸.............................................................243
10.1.3 添加趨勢線實現直線回歸分析.....................................................................247
10.2 曲線回歸...........................................................................................248
10.2.1 對數曲線擬合..................................................................................................249
10.2.2 乘冪曲線擬合..................................................................................................251
10.2.3 指數曲線擬合..................................................................................................252
10.2.4 多項式曲線擬合..............................................................................................253
10.3 非線性回歸.........................................................................................255
10.3.1 對數曲線擬合..................................................................................................255
10.3.2 乘冪曲線擬合..................................................................................................256
10.3.3 指數曲線擬合..................................................................................................257
10.3.4 多項式曲線擬合..............................................................................................257
10.4 多重相關與回歸.........................................................................................258
10.4.1 多重相關與多重協方差..................................................................................258
10.4.2 多重回歸分析..................................................................................................260
10.4.3 用函式實現多重回歸與相關.........................................................................261
10.5 加權logistic 回歸................................................................................263
高級套用篇
第11 章 變數求解與方案優選....................................................................................268
11.1 單變數求解.....................................................................................269
11.1.1 目標搜尋...........................................................................................................269
11.1.2 求解非線性方程..............................................................................................270
11.2 規劃求解..............................................................................................271
11.3 方案管理器............................................................................................274
11.4 常見的方案優選方法...............................................................................277
11.4.1 確定型決策.......................................................................................................277
11.4.2 非確定型決策..................................................................................................278
11.4.3 風險型決策.......................................................................................................281
11.5 綜合評價方法...................................................................................282
11.5.1 TOPSIS 法........................................................................................................282
11.5.2 層次分析法.......................................................................................................285
第12 章 預測分析...............................................................................................288
12.1 自相關與自回歸............................................................................289
12.1.1 線性時序趨勢..................................................................................................289
12.1.2 DW 統計量.......................................................................................................290
12.1.3 自相關...............................................................................................................291
12.1.4 自回歸...............................................................................................................292
12.2 移動平均法......................................................................................294
12.3 指數平滑法................................................................................295
12.3.1 數據分析工具——指數平滑..........................................................................296
12.3.2 指數平滑的初始值..........................................................................................297
12.3.3 求解最佳平滑常數..........................................................................................298
12.4 季節預測法......................................................................................299
12.4.1 啞變數多重回歸..............................................................................................300
12.4.2 AR（4）模型...................................................................................................303
12.4.3 季節指數法......................................................................................................304
12.5 Markov 預測法.................................................................................................306
12.6 灰色預測模型..................................................310
12.6.1 GM(1,1)模型的預測與評價方法...................................................................310
12.6.2 灰色模型預測實例..........................................................................................312
12.7 傅利葉分析................................................................................................314
12.8 圓形分布分析............................................................................................316
12.8.1 角度變換...........................................................................................................316
12.8.2 平均角及其假設檢驗......................................................................................317
12.8.3 圓形分布分析實例..........................................................................................318
12.8.4 兩個或多個樣本平均角的比較.....................................................................320
第13 章 壽命表............................................................................................324
13.1 現時壽命表........................................................................................325
13.2 去死因壽命表..................................................................................330
13.3 健康期望壽命表..............................................................................334
第14 章 隨機化分組與樣本含量估計.......................................................337
14.1 隨機化分組.......................................................................................338
14.1.1 完全隨機設計..................................................................................................338
14.1.2 配對設計...........................................................................................................339
14.1.3 配伍組設計......................................................................................................340
14.1.4 三個隨機化分組程式介紹.............................................................................342
14.2 樣本含量的估計.......................................................................343
14.2.1 Nomogram 圖示法...........................................................................................345
14.2.2 假設檢驗的樣本含量估計.............................................................................346
14.2.3 置信區間的樣本含量估計.............................................................................353
14.3 檢驗功效的估計..........................................................................................357
14.4 流行病學研究的樣本含量與檢驗功效......................................................................362
14.4.1 病例對照研究..................................................................................................362
14.4.2 佇列研究...........................................................................................................365
14.5 方差分析等方法的樣本含量與檢驗功效.................................................................366
14.5.1 方差分析的檢驗功效......................................................................................366
14.5.2 方差分析的樣本含量......................................................................................367
14.5.3 其他方法的樣本含量與檢驗功效.................................................................368
第15 章 高級科研統計圖與Meta 分析.....................................................................369
15.1 統計地圖.............................................................................................370
15.2 P-P 圖與Q-Q 圖..................................................................................373
15.2.1 創建繪圖數據..................................................................................................373
15.2.2 繪製正態P-P 圖..............................................................................................374
15.2.3 繪製正態Q-Q 圖.............................................................................................375
15.3 生存曲線..................................................................................................375
15.3.1 Kaplan-Meier 法計算生存率及其標準誤.....................................................376
15.3.2 繪製生存曲線..................................................................................................377
15.4 重複測量數據的曲線圖...................................................................378
15.5 Meta 分析統計量的置信區間圖.............................................................379
15.5.1 Meta 分析的計算公式....................................................................................380
15.5.2 連續資料的Meta 分析...................................................................................383
15.5.3 離散資料的Meta 分析...................................................................................387
15.5.4 相關係數資料的Meta 分析...........................................................................391
15.5.5 P 值的Meta 分析............................................................................................392
第16 章 診斷試驗評價.........................................................................................394
16.1 常用統計指標...................................................................................395
16.2 ROC 曲線原理及其繪製方法.....................................................................................399
16.2.1 有序分類資料ROC 分析...............................................................................400
16.2.2 連續資料ROC 分析........................................................................................403
16.2.3 值小為陽性的ROC 分析...............................................................................404
16.3 診斷試驗評價的Meta 分析........................................................................406
16.3.1 SROC 分析.......................................................................................................406
16.3.2 ROC 面積的Meta 分析..................................................................................412
16.4 樣本含量估計...........................................................................................415
16.4.1 靈敏度與特異度的置信區間估計.................................................................415
16.4.2 ROC 曲線下面積的置信區間估計................................................................416
16.4.3 固定FPR 的靈敏度置信區間估計................................................................417
16.4.4 單個準確度指標的假設檢驗.........................................................................418
16.4.5 兩靈敏度或特異度的比較.............................................................................420
16.4.6 ROC 曲線下面積的比較................................................................................421
16.5 Kappa 值估計...................................................................................422
16.6 Bland-Altman 法.........................................................................425
電腦實驗篇
第17 章 機率分布............................................................................................428
17.1 常態分配............................................................................................429
17.1.1 採用公式製作常態分配電腦實驗.................................................................429
17.1.2 正態曲線下的面積..........................................................................................431
17.1.3 常態分配綜合電腦實驗.................................................................................433
17.2 二項分布......................................................................................435
17.2.1 機率質量函式..................................................................................................435
17.2.2 累計分布函式..................................................................................................436
17.2.3 二項分布電腦實驗..........................................................................................436
17.2.4 樣本率及率的標準誤.....................................................................................438
17.3 Poisson 分布.................................................................................438
17.3.1 機率質量函式與累計分布函式.....................................................................439
17.3.2 Poisson 分布電腦實驗...................................................................................439
17.4 其他連續分布.......................................................................................440
17.4.1 對數常態分配..................................................................................................441
17.4.2 均勻分布...........................................................................................................441
17.4.3 指數分布...........................................................................................................442
17.4.4 Weibull 分布.....................................................................................................442
17.4.5 Beta 分布..........................................................................................................444
17.4.6 Gamma 分布.....................................................................................................444
17.5 其他離散分布............................................................................................445
17.5.1 均勻分布...........................................................................................................445
17.5.2 超幾何分布......................................................................................................446
第18 章 隨機抽樣與抽樣誤差.............................................................................448
18.1 隨機數發生器與隨機函式..........................................................................................449
18.1.1 隨機數發生器..................................................................................................449
18.1.2 隨機數函式......................................................................................................454
18.2 有放回抽樣與無歸還抽樣..........................................................................................455
18.2.1 “抽樣”分析工具............................................................................................455
18.2.2 無歸還抽樣......................................................................................................456
18.3 隨機抽樣電腦實驗............................................................................456
18.3.1 從正態總體中隨機抽樣..................................................................................457
18.3.2 從非正態總體中隨機抽樣.............................................................................461
第19 章 假設檢驗的機率分布與統計用表...............................................................466
19.1 z 分布.......................................................................................................467
19.1.1 標準常態分配曲線下面積.............................................................................467
19.1.2 標準常態分配分位數......................................................................................469
19.1.3 標準常態分配的其他套用.............................................................................469
19.1.4 z 分布電腦實驗................................................................................................472
19.2 t 分布.............................................................................................473
19.2.1 t 分布的圖形及其分布特徵...........................................................................474
19.2.2 t 分布曲線下面積與檢驗界值.......................................................................476
19.2.3 t 分布電腦實驗................................................................................................477
19.3 F 分布...............................................................................................479
19.3.1 F 分布的圖形及其分布特徵..........................................................................480
19.3.2 F 分布曲線下面積與檢驗界值......................................................................481
19.3.3 F 分布電腦實驗..............................................................................................483
19.4 χ2 分布...........................................................................................484
19.4.1 χ2 分布的圖形及其分布特徵.........................................................................484
19.4.2 χ2 分布曲線下面積與檢驗界值.....................................................................486
19.4.3 χ2 分布電腦實驗..............................................................................................486
第20 章 其他電腦實驗與置信區間估計.........................................................489
20.1 隨機現象.....................................................................................................490
20.2 置信區間......................................................................................................491
20.2.1 置信區間的電腦實驗......................................................................................492
20.2.2 置信區間的估計..............................................................................................493
20.3 假設檢驗的兩型錯誤..............................................................................498
20.4 不同檢驗方法所導致結論的差異......................................................................499
20.5 t 檢驗的兩型錯誤................................................................................501
20.6 t 與t'檢驗.................................................................................502
20.7 一般t 檢驗做方差分析兩兩比較導致的I 型錯誤..................................................503
20.8 樣本含量對假設檢驗的影響......................................................................................504
20.9 卡方檢驗公式校正的意義....................................................................................506
20.10 回歸參數意義理解...........................................................................508
20.11 壽命表電腦實驗.....................................................................................509
附錄A Excel 函式.........................................................................................................510
附錄B 機率基本知識.................................................................................................536
附錄C Excel 2010 宏............................................................................................538
附錄D Excel 2010 的數據分析新功能....................................................................546
附錄E Excel 2010 VBA 套用..................................................................................551
參考文獻...................................................................................................................554
