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

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.