【摘要】利用办公软件Excel特有的FINV( )函数,可以准确方便地返回F概率分布的反函数值,或建立F分布表。在数理统计及数据分析处理过程中,利用此法代替原有的手工查找F分布表,极大地提高了工作效率及准确性。
【关键词】Excel;F分布;函数;统计
F分布是一个在数学、物理及工程等领域都非常重要的概率分布,在统计学的许多方面有着重要的作用。为了对均值做统计推断(比如判断其取值范围),需要知道样本均值的分布。在单样本总体方差已知的情况下,可以推导出样本均值服从正态分布;在总体方差未知的情况下,可以推导出样本均值服从t分布;在两个样本均值已知,方差未知的情况下,可以推导出他们的样本方差比服从F分布。
一、F分布及其应用
单因素分析将数据的波动(波动用方差来衡量)分为因素(也可以说是处理)引起的波动和由随机误差引起的波动两部分。比较因素方差与随机误差方差的方法是F检验。在F检验中,可以使用F分布比较两个数据集的变化程度。例如,可以分析美国、加拿大的收入分布,判断两个国家/地区是否有相似的收入变化程度。在进行方差分析、协方差分析和回归分析时,需要判断两正态总体方差是否齐性,就需要查找F分布表,若手头有计算机,并安装有Excel软件,就可以利用Excel的F概率分布的逆函数FINV()进行计算,或建立一个F分布表。
二、利用Excel建立F分布表
1.Excel软件中的FINV()函数。当已知自由度,求某累计概率所对应的F值时,可以使用Excel软件中的FINV()函数。有了此函数,即可省去查F分布表的麻烦。该函数的语法格式为:FINV(Probability,Degrees_freedom1,Degrees_freedom2)。 其中各参数意义如下:Probability为与F累积分布相关的概率值。Degrees_freedom1为分子自由度。Degrees_freedom2为分母自由度。当Probability>1或Probability
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2.利用FINV()函数生成F分布表。若想生成分子、分母自由度为分别为1-10间的F分布表,可在A3单元格输入1,A4单元格输入2,选中A3、A4两单元格,向下拖动填充柄,自动填充值至10。同理在B2单元格输入1,C2单元格输入2,选中B2、C2两单元格,向右拖动填充柄,自动填充值至10,各行、列间都按1增加。在A1单元格中输入α=,B2单元格输入0.05。在B3单元格中,输入公式为=FINV($B$1,$A3,B$2)。这里,B3单元格公式中使用了绝对地址$B$1,此为固定概率值,这里为0.05。使用了混合地址引用$A3,$A表示锚定了A列,以保证不管公式复制到那个单元格,都使用A列的值,因为行前没有$符号,表示行号随着行的变化而变化;B$2锚定了第2行,列号没有锚定,表示随着单元格横向的移动而相应地改变列号;即单元格的公式中,使用B1单元格值作为概率,该行A列值为分子自由度,该列第2行的值作为分母自由度。回车后显示函数值为161.45。选中B3单元格,向右拖动填充柄,至K列,再向下拖动填充柄,至第12行。则得到概率为0.05,分子和分母自由度在1-10之间的函数值。这样得到的函数值小数位数不统一,需要统一设定单元格的格式。选中B3为左上角的整块区域,单击“格式”/“单元格”,在单元格对话框中,选择“数值”,小数位数设为4,以保证所有的数都是4位小数。
这样获得了两个自由度(df1,df2)分别为1~10的情况下.单尾概率为0.05的F值分布表,如图1所示。
三、结语
本文主要针对数据处理和统计过程中常用的F表的查找方法提出了一种新的思路,即采用FINV()函数返回 F 分布的临界值。此方法较传统的手工查找分布表更快速,更准确,只要计算机中安装有常用的Excel软件,就可以高效地完成数据处理及统计分析的工作。
参 考 文 献
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