通径分析在Excel和SPSS中的实现
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《农业网络信息》2007 年第 3 期 应用实践
2 通径分析在 SPSS 中的实现
2.1 数据来源( 见图 2) 以小麦丰产 3 号
个农艺性状与单株籽 粒产量间的相关关系 及通径分析为例 , [2,3] 单 株籽粒产量为因变量 y, 每 株 穗 数 为 自 变 量 x1, 美穗解释小穗数为 自 变 量 x2, 百 粒 重 为 自 变 量 x3, 株 高 为 自 变 量 x4 拟 和 线 性 回 归 方 程 并计算通径系数。 2.2 操作程序 ( 1) 启动 spss 软件, 分别命名各 变 量 , 设 置 变 量 类 型。输入数据。具体数据见图 4。 ( 2) 打 开“Analyze””菜 单 , 选 择“Regression - - - Linear…”选项。
计算出通径系数。从以上两例可以看出, 用 Excel 计算 通径系数步骤稍显复杂, 但大多数用户擅长使用 Excel 处理试验数据。此外, 也可利用 Excel 提供的 VBA 功能 简化数据处理步骤。SPSS 计算通径系数, 数据处理步骤 简单, 结果详尽, 但尚没有提供汉化版。运用这两款软 件计算通径系数, 操作过程简单, 无需编程且计算结果 可靠。因此, 运用 Excel 和 SPSS 进行通径分析具有普及 推广价值。
( 上接第 110 页) 知道误差 e 对因变量的通径系数为: Pye=!1- R2 =0.2771, 说明尚有一些影响因素未被考虑, 有待进一步研究。
图 6 是 y 关 于 x1、x2、x3、x4 的 相 关 分 析 及 相 关 分 析 检验结果。根据图中给出的结果可用 1.2.5 中提到的算 法计算相应的间接效应。
2005,22(5):331 ̄332.
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参考文献 [1] 叶树江, 张继东.模拟电子技术基础”课程教学改革与思考[J].
中国教育教学杂志, 2004,( 23) . [3] 鲁玲, 刘大 年.从 破 除思 维定 势 谈模 拟电 子 技术 课程 教 学[J].
桂 林 电 子 工 业 学 院 学 报,2003,(2). [4] 于晓 云, 王 成安.多 媒体 技术 在 电子 技 术 课 程 教 学 中 的 运 用
( 1) 启动 Excel,新建工作簿。按照图 1 所示输入原 始数据( 温度单位为摄氏度) 。
图 1 腰果种子发芽普遍期天数与气温数据
( 2) 打开“工具”菜单栏“数据分析”选项中的“描述 统计分析”, 对数据进行描述性统计和检验。
( 3) 打 开“工 具 ”菜 单 栏“数 据 分 析 ”选 项 中 的“回 归”分析工具, 对数据进行回归统计。
《农业网络信息》2007 年第 3 期 应用实践
通径分析在 E xcel和 S P S S 中的实现
张 琪 1,丛 鹏 2,彭 励 1
( 1.宁夏大学 生命科学学院, 宁夏 银川 750021;2.莱阳农学院 保卫处, 山东 青岛 266109)
摘 要:分别举例说明利用 Excel 和 SPSS 进行通径分析的详细过程,说明应用 Excel 或 SPSS 进行通径分析无需复杂的编
程便可实现统计计算的精确化、自动化。
关键词:Excel;SPSS;通径分析
中图分类号:TP317
文献标识码:B
文章编码:1672- 625(1 2007)03- 0109- 02
通 径 分 析 是 数 量 遗 传 学 家 Sewall Wright 于 1921 年提出来, 经遗传育种学者不断改进和完善形成的一种 多元统计技术。它通过对自变量和因变量之间的相关分 解来研究因变量( 性状) 的相对重要性, 已在众多领域广 泛应用。但是由于分解相关系数的通径分析技术计算量 比较大, 很多计算手工难以实现, 计算结果不够精确。目 前, 有关数据处理和统计软件很 多, 其 中 以 Excel 和 SPSS 运用最为广泛。如何利用这两款软件提供的强大 功能实现通径分析计算的自动化, 本文就此分别举例, 旨在为处理各种有关通径分析的资料提供参考。
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《农业网Βιβλιοθήκη Baidu信息》2007 年第 3 期 信息教育
维和创新能力得到了充分发挥。如在讲授用瞬时极性 法判别正负反馈时, 电路中各点的瞬时极性是正还是 负, 判别起来十分麻烦, 而采用多媒体技术用其动画演 示出来, 则判别过程一目了然, 学生学起来轻松愉快, 达到寓教于乐的教学效果。另一方面, 多媒体技术可以 快 速 、高 效 地 把 新 知 识 、新 产 品 引 入 课 堂 。 随 着 科 学 技 术的飞速发展, 电 子 技 术 领 域 的 各 种 新 材 料 、新 器 件 、 新电路、新技术 不 断 涌 现 , 新 产 品 花 样 之 多 , 令 人 眼 花 缭乱。即使是最新的教材也难已将其尽收其中, 而多媒 体技术可以弥补这个不足。如用 Authorware 软件制作 新颖实用的电子课件, 把在实际中已广泛应用于 VCD 和 DVD 而在教材中尚未出现的激光二极管, 以课件的 形式说明其工作原理和主要参数。这样能够弥补教材 的滞后性, 使高职教育紧跟科技发展的步伐。
1 通径分析在 Excel 中的实现
1.1 数据来源 腰果分期播种试验资料 [1]。试验采用 10d 播种 1
次 , 每 次 播 种 10 粒 , 共 进 行 33 次 分 期 播 种 , 研 究 平 均 气温( X1) 、平 均最 低 气 温 ( X2) 、平 均 最 高 气 温 ( X3) 对 发 芽普遍期天数( Y) 的直接影响力和间接影响力。 1.2 操作程序
( 4) 打开“工具”菜单“数据分析”选项中的“相关”分析 选项, 对数据进行相关分析, 并检验回归系数的显著性。
( 5) 通径系数实际就是 Y 关于 X1、X2、X3 的标准的偏 回归系数[2], 故可按照通径系数=自变量的回归系数×( 自 变量的标准差/因变量的标准差) 公式计算通径系数。在 Excel 工作表空白单元格中输入该公式对应变量值即可 得出相应的通径系数。误差 e 的通径系数计算可在空白 单元格中插入函数 SQRT(1- R2)计算得。某一自变量通过 通过其它自变量对因变量的作用效应即 xi 通过 xj 的间 接效应为 rij×pyj。总效应为直接效应与间接效应之和。 1.3 计算结果与简单分析
[J].辽宁高职学报 ,2003,(1). [5] 李 雅 轩.模 拟 电 子 技 术[M].西 安 : 西 安 电 子 科 技 大 学 出 版 社,
2000. [6] 吴培明.电子技术虚拟试验[M].北京: 机械工业出版社,1999.
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SAS 实现[J]. 热带作物学报, 2001,22(3):34 ̄39. [2] 盖钧镒. 试验设计方法[M]. 北京:中国农业出版社,2000. [3] 任 红 松 , 等. 通 径 分 析 的 SAS 实 现 方 法 [J]. 计 算 机 与 农 业,
2003(, 4) :17 ̄19. [4] 何凤 华, 等. Excel 在通 径 分析 中的 应 用 [J]. 中 国卫 生 统计,
( 5) 点 击“OK”, 系 统 开 始 统 计 分析数据。
( 6) 通径系数计算公式同上例。
2.3 计算结果的简单解释
本例略去统计分析描述结果。 图 3 为 SPSS 给 出 的 偏 回 归 系 数、截距、标准回归系数、标 准 误 差 及相对应的检验结果, 从图中可知 线性回归方程为: y =- 51.902 +2.026x1 +0.654x2 + 7.797x3+0.050x4 检验结果表明, 截距与 0 之间 差异显著; x1、x3 偏回归系数显著; x2 接近显著水平; 只有 x4 不显著, 可 以 认 为 回 归 方 程 成 立 。Y 关 于 x1、 x2、x3、x4 的通径系数实际就是 Y 关于 x1、x2、x3、x4 标准回 归系数[2], 由图可知自变量关于因变量的通径系数分别 为 : Py1=0.758, Py2=0.193, Py3=0.340, Py4=0.053, 显著 性 检 验结果与各偏回归系数检验结果相同。 图 4 给出了线性回归方程方差分析结果, 其中 F= 30.063( P<0.000) ,方差分析显著, 说明 方 差 分 析 是 有 意 义的。 图 5 给出了模型摘要, 其中 R2=0.923, 由例一公式可
总之, 通过以上一系列的教学改革, 必将激发学生 学习兴趣, 调动学生学习的自主性和积极性, 学生的创 新思维和实践动手能力将得到极大提高, 丰富专业技 能和职业技能, 为学好本专业课程和就业奠定坚实的
基础。 二十一世纪是知 识 、技 术 、信 息 飞 速 发 展 的 时 代 。
面对这个时代, 只有与时俱进, 对《模拟电子技术》课程 进行大胆地改革, 才能培养出适应未来发展需要的跨 世纪高级人才, 只要按照高等职业教育的培养目标进 行改革和探索, 必将会走出高等职业教育发展的一条 新路。
表 1 为部分描述统计结果, 从表中可以看出数据 偏斜度很小, 说明数据近似符合正态要求, 可以进行相 关、回归、通径分析。
表 2 为 Excel 输出的部分回归统计结果, 从表中可 知, 线性回归方程为:
Y=80.22556- 2.37468X1- 0.39958X2+0.306056X3, 其 F=102.0343(P<0.00), 说明进行通径分析是有意义的。此 外, 表中还给出了 R2,可以利用上面给出的公式方 便计 算出误差对 Y 的通径系数。回归系数检验结果表明, 只 有 X1 的回归系数极显著。
( 3) 弹出“Linear Regression”对 话框, 将因变量 y 选入 “Dependent”, 将 自 变 量 x1, x2, x3, x4 选 入 “Independent (s)”, 选 择 “Method”为“Enter”,本 例 选 择 全 部 变量拟合回归方程。
( 4) 打 开“Statistics”选 择 统 计 参数方法, 弹出“Linear Regression Statistics” 对 话 框 , 本 例 选 择 “Estimates” “Model fit” 和 “Descriptives”。
表 3 是 Excel 输出的相关系数结果, 相关性显著。 Excel 没有提供相关系数显著性检验的选项, 需要通过查 表或计算临界值检验。此结果将与表 1 中各个变量的标 准偏差计算通径系数, 有关本例详细解释可以参见文献。
收稿日期:2006- 11- 29;修回日期:2006- 12- 28 作者简介:张琪( 1980- ),男,硕士研究生,研究方向:植物资源。
本文仅以通径系数在 Excel 和 SPSS 中的实现过程 为例, 分别说明操作过程, 有关本文举例具体解释可以 参见相关文献。
3 总结
Excel 和 SPSS 都没有提供专门计算通径系数的模 块, 但可利用其提供的多元线性方程拟合功能方便地
参考文献 [1] 林德光. 通径分析在腰果播种中的应用— ——兼论通径分析的
《农业网络信息》2007 年第 3 期 应用实践
2 通径分析在 SPSS 中的实现
2.1 数据来源( 见图 2) 以小麦丰产 3 号
个农艺性状与单株籽 粒产量间的相关关系 及通径分析为例 , [2,3] 单 株籽粒产量为因变量 y, 每 株 穗 数 为 自 变 量 x1, 美穗解释小穗数为 自 变 量 x2, 百 粒 重 为 自 变 量 x3, 株 高 为 自 变 量 x4 拟 和 线 性 回 归 方 程 并计算通径系数。 2.2 操作程序 ( 1) 启动 spss 软件, 分别命名各 变 量 , 设 置 变 量 类 型。输入数据。具体数据见图 4。 ( 2) 打 开“Analyze””菜 单 , 选 择“Regression - - - Linear…”选项。
计算出通径系数。从以上两例可以看出, 用 Excel 计算 通径系数步骤稍显复杂, 但大多数用户擅长使用 Excel 处理试验数据。此外, 也可利用 Excel 提供的 VBA 功能 简化数据处理步骤。SPSS 计算通径系数, 数据处理步骤 简单, 结果详尽, 但尚没有提供汉化版。运用这两款软 件计算通径系数, 操作过程简单, 无需编程且计算结果 可靠。因此, 运用 Excel 和 SPSS 进行通径分析具有普及 推广价值。
( 上接第 110 页) 知道误差 e 对因变量的通径系数为: Pye=!1- R2 =0.2771, 说明尚有一些影响因素未被考虑, 有待进一步研究。
图 6 是 y 关 于 x1、x2、x3、x4 的 相 关 分 析 及 相 关 分 析 检验结果。根据图中给出的结果可用 1.2.5 中提到的算 法计算相应的间接效应。
2005,22(5):331 ̄332.
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参考文献 [1] 叶树江, 张继东.模拟电子技术基础”课程教学改革与思考[J].
中国教育教学杂志, 2004,( 23) . [3] 鲁玲, 刘大 年.从 破 除思 维定 势 谈模 拟电 子 技术 课程 教 学[J].
桂 林 电 子 工 业 学 院 学 报,2003,(2). [4] 于晓 云, 王 成安.多 媒体 技术 在 电子 技 术 课 程 教 学 中 的 运 用
( 1) 启动 Excel,新建工作簿。按照图 1 所示输入原 始数据( 温度单位为摄氏度) 。
图 1 腰果种子发芽普遍期天数与气温数据
( 2) 打开“工具”菜单栏“数据分析”选项中的“描述 统计分析”, 对数据进行描述性统计和检验。
( 3) 打 开“工 具 ”菜 单 栏“数 据 分 析 ”选 项 中 的“回 归”分析工具, 对数据进行回归统计。
《农业网络信息》2007 年第 3 期 应用实践
通径分析在 E xcel和 S P S S 中的实现
张 琪 1,丛 鹏 2,彭 励 1
( 1.宁夏大学 生命科学学院, 宁夏 银川 750021;2.莱阳农学院 保卫处, 山东 青岛 266109)
摘 要:分别举例说明利用 Excel 和 SPSS 进行通径分析的详细过程,说明应用 Excel 或 SPSS 进行通径分析无需复杂的编
程便可实现统计计算的精确化、自动化。
关键词:Excel;SPSS;通径分析
中图分类号:TP317
文献标识码:B
文章编码:1672- 625(1 2007)03- 0109- 02
通 径 分 析 是 数 量 遗 传 学 家 Sewall Wright 于 1921 年提出来, 经遗传育种学者不断改进和完善形成的一种 多元统计技术。它通过对自变量和因变量之间的相关分 解来研究因变量( 性状) 的相对重要性, 已在众多领域广 泛应用。但是由于分解相关系数的通径分析技术计算量 比较大, 很多计算手工难以实现, 计算结果不够精确。目 前, 有关数据处理和统计软件很 多, 其 中 以 Excel 和 SPSS 运用最为广泛。如何利用这两款软件提供的强大 功能实现通径分析计算的自动化, 本文就此分别举例, 旨在为处理各种有关通径分析的资料提供参考。
( 下转第 91 页)
— 110 —
《农业网Βιβλιοθήκη Baidu信息》2007 年第 3 期 信息教育
维和创新能力得到了充分发挥。如在讲授用瞬时极性 法判别正负反馈时, 电路中各点的瞬时极性是正还是 负, 判别起来十分麻烦, 而采用多媒体技术用其动画演 示出来, 则判别过程一目了然, 学生学起来轻松愉快, 达到寓教于乐的教学效果。另一方面, 多媒体技术可以 快 速 、高 效 地 把 新 知 识 、新 产 品 引 入 课 堂 。 随 着 科 学 技 术的飞速发展, 电 子 技 术 领 域 的 各 种 新 材 料 、新 器 件 、 新电路、新技术 不 断 涌 现 , 新 产 品 花 样 之 多 , 令 人 眼 花 缭乱。即使是最新的教材也难已将其尽收其中, 而多媒 体技术可以弥补这个不足。如用 Authorware 软件制作 新颖实用的电子课件, 把在实际中已广泛应用于 VCD 和 DVD 而在教材中尚未出现的激光二极管, 以课件的 形式说明其工作原理和主要参数。这样能够弥补教材 的滞后性, 使高职教育紧跟科技发展的步伐。
1 通径分析在 Excel 中的实现
1.1 数据来源 腰果分期播种试验资料 [1]。试验采用 10d 播种 1
次 , 每 次 播 种 10 粒 , 共 进 行 33 次 分 期 播 种 , 研 究 平 均 气温( X1) 、平 均最 低 气 温 ( X2) 、平 均 最 高 气 温 ( X3) 对 发 芽普遍期天数( Y) 的直接影响力和间接影响力。 1.2 操作程序
( 4) 打开“工具”菜单“数据分析”选项中的“相关”分析 选项, 对数据进行相关分析, 并检验回归系数的显著性。
( 5) 通径系数实际就是 Y 关于 X1、X2、X3 的标准的偏 回归系数[2], 故可按照通径系数=自变量的回归系数×( 自 变量的标准差/因变量的标准差) 公式计算通径系数。在 Excel 工作表空白单元格中输入该公式对应变量值即可 得出相应的通径系数。误差 e 的通径系数计算可在空白 单元格中插入函数 SQRT(1- R2)计算得。某一自变量通过 通过其它自变量对因变量的作用效应即 xi 通过 xj 的间 接效应为 rij×pyj。总效应为直接效应与间接效应之和。 1.3 计算结果与简单分析
[J].辽宁高职学报 ,2003,(1). [5] 李 雅 轩.模 拟 电 子 技 术[M].西 安 : 西 安 电 子 科 技 大 学 出 版 社,
2000. [6] 吴培明.电子技术虚拟试验[M].北京: 机械工业出版社,1999.
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SAS 实现[J]. 热带作物学报, 2001,22(3):34 ̄39. [2] 盖钧镒. 试验设计方法[M]. 北京:中国农业出版社,2000. [3] 任 红 松 , 等. 通 径 分 析 的 SAS 实 现 方 法 [J]. 计 算 机 与 农 业,
2003(, 4) :17 ̄19. [4] 何凤 华, 等. Excel 在通 径 分析 中的 应 用 [J]. 中 国卫 生 统计,
( 5) 点 击“OK”, 系 统 开 始 统 计 分析数据。
( 6) 通径系数计算公式同上例。
2.3 计算结果的简单解释
本例略去统计分析描述结果。 图 3 为 SPSS 给 出 的 偏 回 归 系 数、截距、标准回归系数、标 准 误 差 及相对应的检验结果, 从图中可知 线性回归方程为: y =- 51.902 +2.026x1 +0.654x2 + 7.797x3+0.050x4 检验结果表明, 截距与 0 之间 差异显著; x1、x3 偏回归系数显著; x2 接近显著水平; 只有 x4 不显著, 可 以 认 为 回 归 方 程 成 立 。Y 关 于 x1、 x2、x3、x4 的通径系数实际就是 Y 关于 x1、x2、x3、x4 标准回 归系数[2], 由图可知自变量关于因变量的通径系数分别 为 : Py1=0.758, Py2=0.193, Py3=0.340, Py4=0.053, 显著 性 检 验结果与各偏回归系数检验结果相同。 图 4 给出了线性回归方程方差分析结果, 其中 F= 30.063( P<0.000) ,方差分析显著, 说明 方 差 分 析 是 有 意 义的。 图 5 给出了模型摘要, 其中 R2=0.923, 由例一公式可
总之, 通过以上一系列的教学改革, 必将激发学生 学习兴趣, 调动学生学习的自主性和积极性, 学生的创 新思维和实践动手能力将得到极大提高, 丰富专业技 能和职业技能, 为学好本专业课程和就业奠定坚实的
基础。 二十一世纪是知 识 、技 术 、信 息 飞 速 发 展 的 时 代 。
面对这个时代, 只有与时俱进, 对《模拟电子技术》课程 进行大胆地改革, 才能培养出适应未来发展需要的跨 世纪高级人才, 只要按照高等职业教育的培养目标进 行改革和探索, 必将会走出高等职业教育发展的一条 新路。
表 1 为部分描述统计结果, 从表中可以看出数据 偏斜度很小, 说明数据近似符合正态要求, 可以进行相 关、回归、通径分析。
表 2 为 Excel 输出的部分回归统计结果, 从表中可 知, 线性回归方程为:
Y=80.22556- 2.37468X1- 0.39958X2+0.306056X3, 其 F=102.0343(P<0.00), 说明进行通径分析是有意义的。此 外, 表中还给出了 R2,可以利用上面给出的公式方 便计 算出误差对 Y 的通径系数。回归系数检验结果表明, 只 有 X1 的回归系数极显著。
( 3) 弹出“Linear Regression”对 话框, 将因变量 y 选入 “Dependent”, 将 自 变 量 x1, x2, x3, x4 选 入 “Independent (s)”, 选 择 “Method”为“Enter”,本 例 选 择 全 部 变量拟合回归方程。
( 4) 打 开“Statistics”选 择 统 计 参数方法, 弹出“Linear Regression Statistics” 对 话 框 , 本 例 选 择 “Estimates” “Model fit” 和 “Descriptives”。
表 3 是 Excel 输出的相关系数结果, 相关性显著。 Excel 没有提供相关系数显著性检验的选项, 需要通过查 表或计算临界值检验。此结果将与表 1 中各个变量的标 准偏差计算通径系数, 有关本例详细解释可以参见文献。
收稿日期:2006- 11- 29;修回日期:2006- 12- 28 作者简介:张琪( 1980- ),男,硕士研究生,研究方向:植物资源。
本文仅以通径系数在 Excel 和 SPSS 中的实现过程 为例, 分别说明操作过程, 有关本文举例具体解释可以 参见相关文献。
3 总结
Excel 和 SPSS 都没有提供专门计算通径系数的模 块, 但可利用其提供的多元线性方程拟合功能方便地
参考文献 [1] 林德光. 通径分析在腰果播种中的应用— ——兼论通径分析的