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    基于ExceI的海量有序?qū)嶒?yàn)數(shù)據(jù)處理方法研究

    2013-09-19 09:12:32楊亞軍
    大學(xué)物理實(shí)驗(yàn) 2013年1期
    關(guān)鍵詞:標(biāo)準(zhǔn)偏差海量大學(xué)物理

    楊亞軍

    (常州大學(xué),江蘇 常州 213164)

    實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理是完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告的重要環(huán)節(jié),在一些物理實(shí)驗(yàn)中獲取的海量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)需要經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理,才能獲取需要的信息。Excel軟件具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)組織、計(jì)算、分析和統(tǒng)計(jì)功能,能夠完成復(fù)雜的數(shù)據(jù)運(yùn)算,進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和預(yù)測(cè)[1,2]。文章主要利用Excel在處理數(shù)據(jù)方面的優(yōu)勢(shì)[3],分析海量時(shí)間有序?qū)嶒?yàn)數(shù)據(jù),求取指定條件下數(shù)據(jù)的平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差、中間值以及百分位數(shù)等。

    1 運(yùn)用Excel實(shí)現(xiàn)海量有序數(shù)據(jù)的處理

    1.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的輸入及繪圖

    我們首先將測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)輸入到Excel中。以時(shí)間為橫坐標(biāo),選定要作圖的數(shù)據(jù),點(diǎn)擊作圖按鈕,選擇圖的類型,就可以獲得我們想要的圖像。例如我們選取一天的數(shù)據(jù)進(jìn)行作圖,得到圖1所示數(shù)據(jù)的時(shí)間分布圖。

    圖1 實(shí)驗(yàn)獲得數(shù)據(jù)的時(shí)間分布圖

    1.2 計(jì)算指定條件下的平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差、中間值以及百分位數(shù)

    利用Excel求指定條件下的平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差、中間值以及百分位數(shù)步驟:首先點(diǎn)擊Macros按鈕,打開(kāi) Macros對(duì)話框,輸入宏名稱,點(diǎn)擊Create按鈕,在打開(kāi)的Microsoft Visual Basic對(duì)話框中輸入程序,以計(jì)算每小時(shí)(60分鐘)變化為例:

    Sub dfd()

    desinence = Range (" A65536").End(xlUp).Row

    For H=2To desinence Step 60

    Cells(H +59,2)= Application.Average(Range("A"& H & ":A"& H +59))

    Cells(H + 59,3)= Application.StDev(Range("A"& H & ":A"& H +59))

    Cells(H + 59,4)= Application.Median(Range("A"& H & ":A"& H +59))

    Cells(H +59,5)= Application.Percentile((Range("A"& H & ":A"& H +59)),0.8)(得到80%處對(duì)應(yīng)的百分點(diǎn)數(shù)值)

    Next H

    End Sub

    然后點(diǎn)擊run按鈕就可以在excel窗口對(duì)應(yīng)的列中出現(xiàn)計(jì)算結(jié)果。此過(guò)程中,通過(guò)修改程序中的數(shù)值,我們可以選擇時(shí)間范圍,也可以任意選取要計(jì)算的百分點(diǎn)數(shù)值。

    我們利用Excel簡(jiǎn)單編程對(duì)我們實(shí)驗(yàn)測(cè)量得到的兩年的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,得到如圖2所示月平均值及中值的變化,從圖中也可以清楚得看到每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)偏差。說(shuō)明Excel在處理海量數(shù)據(jù)具有顯著優(yōu)勢(shì),這一方法還可以應(yīng)用到很多實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差、中間值以及百分位數(shù)計(jì)算,實(shí)現(xiàn)指定條件下時(shí)間有序數(shù)據(jù)的分析。

    圖2 Excel處理后的時(shí)間數(shù)據(jù)平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差及中間值的月變化

    2 結(jié) 論

    基于Excel軟件在數(shù)據(jù)處理方面的強(qiáng)大功能,文章利用Excel軟件對(duì)獲得的海量時(shí)間有序?qū)嶒?yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行繪圖和數(shù)據(jù)處理。研究表明Excel軟件不僅能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)繪圖,而且通過(guò)簡(jiǎn)單編程,可以實(shí)現(xiàn)在指定條件下對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差、中間值以及百分位數(shù)計(jì)算。此方法簡(jiǎn)單易學(xué),可以推廣應(yīng)用到其他海量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理,有助于培養(yǎng)學(xué)生數(shù)據(jù)處理能力。

    [1]Excel Home.Excel 2007實(shí)戰(zhàn)技巧精粹[M].北京:人民郵電出版社,2007.

    [2][美]John Walkenbach.中文版 Excel 2007公式與函數(shù)應(yīng)用[M].北京:清華大學(xué)出版社,2008.

    [3]John A.Rochowicz Jr.Bootstrapping Analysis,Inferential Statistics and EXCEL[J].Spreadsheets in Education(eJSiE),2010,4(3):6-21.

    [4]賀雅奇.EXCEL在物理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用研究[J].大學(xué)物理實(shí)驗(yàn),2011(2):69-71.

    [5]龍臥云,李晶.巧用Excel處理大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)[J].大學(xué)物理實(shí)驗(yàn),2012(3):107-109.

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