آموزش محاسبات آماری با اکسل

آموزش محاسبات آماری با اکسل

آموزش محاسبات آماری با اکسل

اکسل به عنوان یک ابزار محاسبات جدول که قادر به انجام عملیات سطری و ستونی است، نقش مهمی در تحلیل داده‌ها همینطور استخراج آمار توصیفی در بین کاربران رایانه‌های خانگی دارد. خوشبختانه شرکت مایکروسافت، توابع و ابزارهای محاسباتی زیادی برای استخراج شاخص‌های آماری تهیه کرده است که البته در بیشتر نسخه‌های اکسل موجود هستند.

محاسبات آماری با اکسل

در اکثر نرم افزارهای محاسبات آماری، شاخص های مرکزی مانند میانگین و نما و همینطور شاخص های پراکندگی مانند واریانس و انحراف معیار محاسبه می شوند. چولگی و کشیدگی نیز از معیارهای تقارن برای توزیع داده ها محسوب می شوند. در این نوشتار به بررسی افزونه ای از اکسل می پردازیم که قادر به محاسبه این گونه شاخص های آماری است. برای نصب این افزونه که به نام Data Analysis معروف است، باید گام های زیر را مطابق با تصاویر مربوطه طی کنید. البته توجه داشته باشید که بسیاری از آزمون های و تحلیل های آماری نیز به کمک این افزونه قابل اجرا هستند.

گام اول: از فهرست File دستور Options را انتخاب کنید. پنجره ای به شکل زیر ظاهر خواهد شد. برای دسترسی به افزونه ها و نصب آن ها در اکسل، کافی است از کادر سمت چپ تصویر ۱، بخش Add-ins را انتخاب کنید. به این ترتیب در سمت راست پنجره، لیستی از افزونه های در حال اجرا (Active) یا غیرفعال (Inactive) ظاهر می شود.

تصویر
تصویر ۱: پنجره تنظیمات پیش فرض اکسل و انتخاب گزینه مدیریت افزونه های آن

اگر می خواهید افزونه های غیرفعال را به صورت فعال در آورید، در بخش Manage گزینه Excel Add-ins را انتخاب و دکمه …Go را بزنید. به این ترتیب وارد گام دوم می شوید.

گام دوم: با طی کردن گام اول به پنجره Add-ins خواهید رسید که فهرستی از افزونه های فعال و غیر فعال را نشان می دهد. با انتخاب هر یک از افزونه ها در بخش یا فهرست Add-ins available، می توانید هر یک از آن ها را فعال یا غیرفعال سازید.

تصویر
تصویر ۲: پنجره افزونه های استاندارد اکسل

در تصویر ۲، برای فعال سازی افزونه محاسبات آماری در اکسل گزینه اول یعنی Analysis ToolPak را انتخاب کرده ایم. با فشردن دکمه OK عملیات بارگذاری این افزونه صورت خواهد گرفت.

با اجرای این گام ها، در برگه Data بخش جدیدی به نام Data Analysis ظاهر می شود. به این ترتیب با انتخاب این دکمه، پنجره ای مطابق با تصویر ۳ نمایان شده که می توانید نوع محاسبه و تحلیل آماری را از داخل آن انتخاب نمایید.

تصویر
تصویر ۳: پنجره انتخاب تحلیل آماری در افزونه Analysis ToolPak

پس از انتخاب محاسبات دلخواه خود از این لیست، دکمه OK را بزنید. البته جدول ۱، گزینه های موجود در این پنجره را معرفی کرده است تا با انواع تحلیل های قابل اجرا آشنا شوید.

جدول ۱: لیست تحلیل های آماری در افزونه محاسبات آماری با اکسل

ردیفنام تحلیلعملکردتوضیحات
۱Anova: Single Factorتحلیل واریانس: تک عاملتحلیل واریانس یک طرفه
۲Anova: Two-Factor with Replicationتحلیل واریانس: دو طرفهتحلیل واریانس دو طرفه با مشاهدات تکراری در هر سطح
۳Anova: Two-Factor without Replicationتحلیل واریانس: دو طرفهتحلیل واریانس دو طرفه بدون مشاهدات تکراری در هر سطح
۴Correlationضریب همبستگیمحاسبه انواع شاخص های همبستگی دو متغیره
۵Covarianceکوواریانستشکیل ماتریس کوواریانس
6Descriptive Statisticsآمار توصیفیمحاسبه شاخص های آمار توصیفی
7Exponential Smoothingهموارسازی نماییروش پیش بینی سری زمانی با هموارسازی نمایی
8F-Test Two Sample for Variancesآزمون F برای نسبت دو واریانسآزمون آماری برابری واریانس دو جامعه آماری با استفاده از توزیع F
9Fourier Analysisتحلیل فوریهحل سیستم های خطی با استفاده از تبدیل سریع فوریه
10Histogramهیستوگرامرسم نمودار فراوانی (ستونی)
11Moving Averageمیانگین متحرکهموارسازی و حذف روند از داده های سری زمان
12Random Number Generationتولید اعداد تصادفیانتخاب توزیع آماری و استخراج یک نمونه با تعداد مشخص از آن
13Rank and Percentileرتبه و صدک هاتحلیل برمبنای رتبه و محاسبه چندک های داده ها
14Regressionرگرسیون خطمحاسبه ضرایب و فاصله اطمینان برای مدل رگرسیون خطی
15Samplingنمونه گیریانتخاب یک نمونه تصادفی از بین مقادیر انتخاب شده
16t-Test: Paired Two Sample For Meansآزمون t برای مقایسه میانگین زوجیمقایسه تغییرات در اثر یک تیمار روی مشاهدات (آزمون قبل و بعد از اجرای تیمار)
17t-Test: Two-Sample Assuming Equal Variancesآزمون t برای مقایسه میانگین دو جامعه مستقلآزمون t برای دو جامعه مستقل با واریانس های برابر
18t-Test: Two-Sample Assuming Unequal Variancesآزمون t برای مقایسه میانگین دو جامعه مستقلآزمون t برای دو جامعه مستقل با واریانس های نابرابر
19Z-test: Two sample for the Meansآزمون Z برای مقایسه میانگینآزمون Z برای مقایسه میانگین دو جامعه مستقل با توزیع نرمال (معلوم بودن واریانس دو جامعه)

به یاد داشته باشید که در این نوشتار به معرفی گزینه مربوط به محاسبات آمار توصیفی (Descriptive Statistics) پرداخته خواهد شد.

شاخص های آمار توصیفی به کمک افزونه محاسبات آماری با اکسل

از فهرستی که به عنوان گزینه های مختلف تحلیل های آماری معرفی شد، گزینه Descriptive Statistics یا محاسبات آمار توصیفی را برای محاسبات آماری با اکسل انتخاب کنید. پنجره جدیدی باز خواهد شد که ناحیه مربوط به مقادیر و همچنین شاخص های مورد نظر را از کاربر دریافت می کند. برای روشن تر شدن موضوع از یک کاربرگ اکسل که نمرات ۱۵ دانشجو در آن ثبت شده کمک می گیریم. این اطلاعات را در تصویر ۴ مشاهده می کنید.

تصویر
تصویر ۴: نمرات دانشجویان در یک درس
تصویر
با توجه به ناحیه مربوط به اطلاعات این کاربرگ، پارامترهای آمار توصیفی را مطابق با تصویر ۵، تنظیم کرده ایم.تصویرتصویر ۵: تنظیمات مربوط به استخراج آمار توصیفی برای کاربرگ نمرات

در قسمت Input Range، ناحیه ای از کاربرگ که باید شاخص های آمار توصیفی از آن استخراج شود، تعیین شده است. برای مثال ما این قسمت شامل ناحیه $A$1:$A$16 است. از آنجایی که گزینه Columns انتخاب شده است، متغیرها به صورت ستونی از مجموعه داده گرفته می شوند. از آنجایی که کاربرگ فقط شامل یک ستون است در نتیجه یک متغیر بیشتر برای تحلیل به کار نخواهد رفت.

نکته: اگر گزینه Rows را انتخاب می کردید، به تعداد سطرها، متغیر ایجاد می شد.

با فعال سازی گزینه Label in first row، اکسل متوجه می شود که سطر اول در ستون A، شامل نام متغیر است و نباید از آن در محاسبات استفاده کند. البته این سلول مقدار متنی دارد و در محاسبات نقشی نخواهد داشت.

بخش بعدی مربوط به تعیین محل خروجی محاسبات است. اگر گزینه Output Range را انتخاب کنید، باید ناحیه ای از کاربرگ را برای نمایش اطلاعات خروجی مشخص نمایید. با گزینه New Worksheet Ply یک کاربرگ جدید به منظور قرارگیری خروجی تعیین می شود. با گزینه New Workbook هم، کارپوشه ای جدید (یک فایل جدید اکسلی) برای نمایش اطلاعات جدول های آمار توصیفی در نظر گرفته خواهد شد.

اگر گزینه Summary statistics و Confidence Level for Mean را انتخاب کرده باشید، شاخص های معرفی شده در جدول ۲، محاسبه و در خروجی ظاهر خواهند شد.

نکته: انتخاب دو گزینه Kth Largest و Kth smallest باعث نمایش kامین مقدار بزرگتر و کوچکتر خواهد بود. مقدار K در کادر جلوی هر یک از این گزینه ها، وارد می شود.

جدول ۲: شاخص های توصیفی در خروجی محاسبات آماری در اکسل

ردیفشاخصعملکردتوضیحات
۱Meanمحاسبه میانگینشاخص مرکزی
۲Standard Errorخطای استانداردانحراف استاندارد نمونه تقسیم بر جذر حجم نمونه
3Medianمیانهمقدار مرکزی داده ها
4Modeنمامقدار با بیشترین تکرار
5Standard Deviationانحراف استاندارد نمونه ایجذر واریانس نمونه ای
6Sample Varianceواریانس نمونه ایمیانگین مجموع مربعات انحراف از میانگین
7Kurtosisکشیدگیمعیار تقارن عمودی نسبت به توزیع نرمال
8Skewnessچولگیمعیار تقارن افقی نسبت به توزیع نرمال
9Rangeدامنه تغییراتفاصله بین حداقل و حداقل مقادیر
10Minimumکوچکترین مقدار
11Maximumبزرگترین مقدار
12Sumمجموع مقادیر
13Countتعداد مقادیر
14Confidence Level(95.0%)فاصله اطمینان برای میانگین نمونه ایبا سطح اطمینان ۹۵٪ (با توجه به انتخاب کاربر)

با توجه به گزینه های انتخابی، خروجی اجرای این دستور که با فشردن دکمه OK در یک کاربرگ جدید ظاهر شده، مطابق با تصویر ۶ خواهد بود. همانطور که مشاهده می کنید، جدول و مقادیر متنوعی که برای شناخت رفتار داده ها لازم است توسط این افزونه محاسبه و طی یک گزارش ظاهر شده است.

تصویر
تصویر ۶: خروجی محاسبات آماری در اکسل

همانطور که مشخص است میانگین نمرات برابر با ۱۴٫۸ و انحراف استاندارد نیز تقریبا برابر با ۴ واحد است. در این صورت خطای برآورد میانگین حداکثر ۱٫۰۶ خواهد بود که نشان دهنده حداکثر یک واحد خطا برای میانگین نمرات کل دانشجویان در درس مورد نظر، توسط این نمونه تصادفی است.

همینطور چولگی و کشیدگی نیز به صفر نزدیک بوده که نشانگر تقارن و مشابهت توزیع این داده ها با توزیع نرمال (Normal Distribution) است.

برگرفته از: ساعد نیوز

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *