Excel在计量地理学教学中的应用_以简单线性回归分析为例

　第22卷　第8期

文章编号:100325850(2009)0820045205

电脑开发与应用(总637) 45

Excel在计量地理学教学中的应用

——以简单线性回归分析为例

ApplicationofMicrosoftExceltoQuantitativeGeographyTeaching

——ACaseStudyofSimpleLinearRegression

张海峰

(青海师范大学生命与地理科学学院　西宁　810008)

【摘　要】讨论了MicrosoftExcel与大型专业统计分析软件的优缺点,进而阐明了MicrosoftExcel在地理学一般定量分析中的广泛性及其应用于计量地理学教学的必要性,并以简单线性回归分析为例,说明了其在计量地理学教学中的应用步骤与实现方法。

【关键词】计量地理学,MicrosoftExcel,线性回归分析,应用

中图分类号:TP391

文献标识码:A

ABSTRACT　ThispapermadeanintroductiontotheanalysisofsimplelinearregressionofExcelINTERCEPT,SLOPE,FORECAST,TREND,LINEST,RSQandSTEYX,andtheirapplicationinstatisticalanalysis1Thesefunctionsareverysuitabletouseinstatisticanalysisandingeographyteaching,astheynotonlysolvetheproblemofcomplicatedlationandinaccurateexaminthetablecheckingmethod,butalsoavoidthetroublesomecomputerprogramming1KEYWORDS　quantitativegeography,MicrosoftExcel,simplelinear,app　　计量地理学,是20世纪50来的现代地理学的方法论学科,模的基本工具。多级别、复杂的、相互影响、,常常用到回归分析,,用以建立数学模型,进而对其未来进行预测,从而为相关决策提供参考依据。

由于计算机技术的长足进步和发展,在进行回归分析时,很少有人再利用手算或是用计算器来进行数据分析,大多使用较著名的统计分析软件包,如SAS,SPSS,BMDP,STATISTICA,SYSTAT,EVIEWS,MATLAB,S2PLUS等。这些统计分析软件包固然功能强大,不仅能进行单变量分析,而且可做各种复杂的多变量分析。然而,这些大型统计分析软件存在两大缺点,①大型软件价格过于昂贵(高达数万元至数十万元),通常是政府机构、企业或学校购买,SAS更是只租不卖,对一般、普通民众、甚至一些小公司而言,都负担不起,因此,普及性低。②大型软件艰深难懂,非短期内所能学会,通常需要数月甚至更长时间才能熟练应用。况且,在对数据进行处理时,遇到的问题大多是一些简单的统计分析,如简单统计描述,画各种统计图表,或者进行t检验、方差分析、相关分析及回归分析。作这些统计分析时,大多可使用MicrosoftOffice软件

3　　2009205211收到,2009206230改回

33　张海峰,男,1969年生,副教授,研究方向:区域发展与管理。

。

,有强,能制作各种统计图表,具有丰富的财会和统计函数,并且Excel在“分析工具库”中,提供了一组数据分析工具。使用这些分析工具时,只需指出数据所在的单元格和提供必要的参数,该工具就会使用适宜的统计或工程函数,对数据做处理,给出相应的结果,有些工具在输出时还能产生类型多样的统计图表。Excel不仅价格便宜,而且非常普及,几乎所有的品牌机都预装有MicrosoftOffice。虽然Excel的统计功能不及上述专业统计软件,不过对于大多数用户及地理学研究中许多问题而言,Excel能够满足需要。更何况Excel强大的会计、绘图、数据库管理等功能是上述软件所欠缺的。此外,Excel与Word的兼容性也是其他软件所不能及的,这为将Excel定量分析结果及相关图件导入Word文档提供了极大的方便。基于上述原因,在计量地理学教学中,充分发挥Excel的统计分析功能是必要而可行的。当然,对于Excel所不能解决的问题,仍然需要介绍和学习专业统计分析软件。这里要强调的是对于Excel的一些基础应用,许多学生在计算机基础等公共选修课程中已学过,在计量地理学教学中,主要针对其统计分析的相关功能进行详细学习。

本文以简单线性回归分析为例,简要说明Excel

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在计量地理学教学中的应用。

Excel在计量地理学教学中的应用2009年　

1　Excel中常用线性回归分析及预测函数简

值在直线上对应的y值。函数语法为:

TREND(knowny’s,knownx’s,newconst)

x’s,

介

　　在Excel中提供了丰富的统计函数,例如INTERCEPT,

SLOPE,

LINEST,

FORECAST,

TREND,RSQ,STEYX等,这些函数为进行线性回

归分析和预测提供了良好的工具支持。要正确合理地应用及操作Excel进行简单线性回归分析,首先需要对有关函数进行必要了解,下面对主要函数进行简要介绍。　　　　　　　

①INTERCEPT该函数利用已知的x值与y值计算直线与y轴的截距。截距为穿过knownx’s和known当已知自变量y’s数据点的线性回归线与y轴的交点。

为零时,利用截距可以决定因变量的值。函数语法为:

INTERCEPT(knowny’s,knownx’s)

其中:

Knowny’s为所观察的因变量数据或数据组。Knownx’s其中:

参数known、knownx’s和new必须是具有相关尺寸的数组或单元格区域。

knowny’s为已知关系y=mx+b中的值集合。如果knowny’s包含1列m行,则knownx’s包含c列m行,其中c大于或等于1。c是预测值变量的数目;m是数据点数目。

newx’s必须包含c列r行,其中r大于或等于1。(如果数据排列在行中而不是排列在列中,则必须保持

)类似的尺寸关系。

constant是一个逻辑参数,必须设置为TRUE或

FALSE(或者0或1,Excel分别将其解释为FALSE)TREND;省或TRUE。

LI②SLOPE

该函数返回根据中的。,也就是回归直线的变化率。:

SLOPE(knowny’s,knownx’s)其中:

Known

y’s为数字型因变量数组或单元格区

,。因为此函数返回数值故必须以数组公式的形式输入。

假定直线方程为:

y=mx+b或y=m1x1+m2x2+…+b(如果x值是多重的)

式中因变量y是自变量x的函数值。mi(i=1,2,…)值是与每个xi(i=1,2,…)相对应的系数,b是常数。注意y、x和m可以是向量。函数LINEST返回的数组是{mn,mn-1,…,m1,b}。函数LINEST还可返回附加回归统计值。函数语法为:

LINEST(knowny’s,knownstats)

其中:known

y’s是关系表达式y=mx+b中已知的y

x’s,const,

域。

Knownx’s为自变量数据点集合。

③FORECAST

该函数根据给定的数据计算或预测未来值。此预测值为基于一系列已知的x值推导出的y值。以数组或数据区域的形式给定x值和y值后,返回基于x的线性回归预测值。使用此函数可以对未来值进行预测。函数语法为:

FORECAST(X,knowny’s,knownx’s)

其中:

X为需要进行预测的数据点。

knowny’s为因变量数组或数据区域。knownx’s为自变量数组或数据区域。

④TREND

该函数返回一条线性回归拟合线的一组纵坐标值(y值),即找到适合给定的数组knowny’s和knownx’s的直线(用最小二乘法),并返回指定数组newx’s

集合。

如果数组knowny’s在一列中,则Knownx’s的每一列都被当作单独的变量。

如果数组knowny’s在一行中,则Knownx’s的每一行都被当作单独的变量。

knownx’s是关系表达式y=mx+b中已知的可选x值集合。

数组knownx’s中包括一个或多个变量集合。如果只用到一个变量,只要knowny’s和knownx’s维数相同,可以是任何形状的选定区域。如果用到不只一个变量,knowny’s必须是向量(即必须是一行或一

)列的区域。

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