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用Excel生成頻率分佈表及頻率分佈直方圖

福建省南平高級中學 鄭定華 353000 手機 13859389247

摘 要:依託Excel提供的“分析工具”,通過具體例子,進行實際操作與求解分析,完美高效地解決統計問題,使師生從繁雜的統計運算和製圖中解脫出來,獲得成就感。

關鍵詞:Excel 統計 直方圖 生成

在統計教與學中,對數據進行統計分析、繪製統計圖表等,要涉及許多繁瑣複雜的計算與製圖過程。若單憑手工進行,將十分費事、單調煩人,而且容易出錯。Excel提供了衆多功能強大的統計函數及分析工具。藉助它們,解決同樣的問題,省時高效又完美。本文以生成頻率分佈表及頻率分佈直方圖爲例,介紹運用“分析工具”的具體過程。

一、調用分析工具的方法

“分析工具庫”包括下述工具:方差分析、描述分析、相關分析、直方圖、隨機函數發生器、抽樣分析、迴歸分析、z-檢驗等。若要訪問這些工具,應先單擊“工具”菜單中的“數據分析”。 首次調用,需先加載宏“分析工具庫”。步驟如下:

(1)在“工具”菜單上,單擊“加載宏”。

(2)在“有用加載宏”列表中,選中“分析工具庫”框,再單擊“確定”。

(3)選擇“工具”菜單中的“數據分析”,出現“數據分析”對話框,單擊要使用的分析工具的名稱,再單擊“確定”。在已選擇的分析工具對話框中,設置所需的分析選項。

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二、生成頻率分佈表及頻率分佈直方圖的步驟

1.用課本的方法對數據分組

例如,高中新課標教科書數學必修3《統計》(人教A2007版)P66中關於100位居民的月均用水量,以0.5爲組距將它們分成以下9組:[0, 0.5],(0.5,1],…,(4, 4.5]

2.輸入數據與分點的值

(1)爲方便起見,將100個數據以方陣形式輸入到Excel的工作表中的適當區域;

(2)將各組區間的右端點的值輸入到作表中的同一列(如A列)。

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3.生成頻數分佈表(直方圖)、累積頻率分佈表(直方圖)

(1)打開“工具/數據分析”,在分析工具窗口中選擇“直方圖”;

(2)在直方圖彈出窗口(如下圖所示)的“輸入區域”利用MOUSE或鍵盤輸入數據方陣“100位居民的月均用水量區域”:$B$2: $K$12;

在“接收區域” 用同樣的方法輸入“分點數據”區域:$A$2: $A$10;

(3)在輸出選項中,點擊“輸出區域”,輸入三列十行的區域,如:$M$16: $O$25;

(4)在輸出選項中,點擊“圖表輸出”。

完成以上四步,點擊“確定”按鈕,立即出現如下所示的頻數分佈表(直方圖)、累積頻率分佈表(直方圖或折線圖)

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運用中,應特別關注以下三點:

(1)勿將頻數當頻率。將容易驗證,上述圖表中的“頻率”其實表示頻數,這極可能是漢化Excel時翻譯的錯誤,所以應將表中“頻率”改爲“頻數”,接收區的數據表示各組區間的右端值;

(2) Excel是按照左開右閉的方式對落在各區間的數據進行頻數統計的;

(3)Excel對輸入區域中的樣本數據按區段分別統計頻數時,遇到空單元格,系統會自動跳過。因此,在 “輸入區域”輸入任意一個包含全部樣本數據的方陣區域,都不會出現頻數的統計錯誤。

4.生成“clip_image011”分佈表

在Excel的工作表中將頻數分佈表中“接收”改爲“分組”,並在這一列輸入各組的區間表達式,在右側增加一列“clip_image011[1]”,根據clip_image013,在該欄目下的第一個單元格中,輸入計算clip_image011[2]的算式表達式,例如“=N17/(100*0.5)”,其中N17爲“頻數”欄目下第一個單元格的地址,樣本容量爲100,組距爲0.5。回車得到第一組的clip_image011[3]的值,再選中這個單元格,用MOUSE的“十字”對準單元格右下方的“小正方形”,按住MOUSE的左鍵不放,往下拖直至得到各小組clip_image011[4]之值,這樣就得到了“clip_image011[5]”分佈表(如下表所示)。

分組

頻率

累積 %

頻率/組距

[0, 0.5]

6

6.00%

0.12

(0.5, 1]

10

16.00%

0.2

(1, 1.5]

16

32.00%

0.32

(1.5,2 ]

21

53.00%

0.42

(2, 2.5]

25

78.00%

0.5

(2.5, 3]

11

89.00%

0.22

(3, 3.5]

6

95.00%

0.12

(3.5, 4]

3

98.00%

0.06

(4, 4.5]

2

100.00%

0.04

5.完成頻率分佈直方圖

先按住“Ctrl”不放,在上述clip_image011[6]”分佈表中,用MOUSE從上到下依次選中“分組”、 “clip_image011[7]”和“累積頻率”這三列中的數據區域,之後單擊Excel工具欄中的“圖表嚮導”,圖表類型選擇柱形圖,子圖表類型選擇墨認的柱形圖,連續兩次點擊“下一步”後,在標題下的圖表標題、x軸和y軸的對話框中輸入相應的信息,點出“完成”,得到如下的頻率(累積)分佈直方圖。

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用光標選中累積頻率分佈直方圖(藍色所示),右擊MOUSE,選擇“圖表類型”,將它改爲“折線圖”,如下圖所示。

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置光標於頻率分佈直方圖的任一長方形上,右擊MOUSE,出現“數據系列格式”對話窗口,在標題下的圖表標題、x軸和y軸的對話框中輸入相應的信息,點出“完成”,調整“選項”欄目內“分類間距”爲零,點擊“依數據點分色”,單擊“確定”,形成如下的直方圖。

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6.使Excel也能準確統計出以左閉右開方式分段的數據頻數

課本以0.5爲組距將100位居民的月均用水量將數據分成了以下左閉右開的9組:

[0, 0.5),[0.5,1),…,[4, 4.5]

爲了使Excel能準確統計出上述各左閉右開區間段的數據頻數,只需將各區段右端點的數值比樣本數據多取一位小數,並改小,再按左開右閉的方式分組即可。如:

[0, 0.45],(0.45,0.95],…,(3.95, 4.45]

再完成上述步驟中的2~5步,即可與課本完全一致的直方圖效果(見下面的圖表)。

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用Excel解決方差分析、描述分析、相關分析、抽樣分析、迴歸分析、z-檢驗等統計問題時,照樣能化難爲易,使我們從一些機械重複、繁雜演算中解脫出來,獲得成功感。限於篇幅,對此不再展開。

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