2023年多元非线性回归【巧用Excel解决多元非线性回归分析】.docx

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1、2023年多元非线性回归【巧用Excel解决多元非线性回归分析】 探讨与开发 农业网络信息 AGRICULTURENETWORKINFORMATION 2023年第1期 巧用Excel解决多元非线性回来分析 龚江，石培春，李春燕 (石河子高校农学院，石河子832023) 摘 要：非线性回来是回来分析的重要内容和难点，而多元非线性回来在农业生产中有重要的应用。应用Excel“工具” 菜单“数据分析”选项中的“回来”分析工具，以二元二次非线性回来为例，阐述了用Excel做多元非线性回来的具体过程，并与SPSS软件做的结果进行比较，证明运用Excel做多元非线性回来完全可行，且操作简洁、易行，并就方

2、程的统计意义进行了分析。 关键词：Excel；多元；非线性回来中图分类号：S126 文献标识码：A 文章编码：16726251（2023）01004603 ApplicationofExcelSoftwareinMulti-nonlinearRegressAnalysis GONGJiang,SHIPeichun,LIChunyan (AgricultureCollegeofShiheziUniverity,Shihezi832023) Abstract:Nonlinearregressanalysiswasadifficultandsignificantmethodofregressanal

3、ysis，theapplicationofwhichwasimportantinagricultureproduction.Inthispaper,withthemulti-linearregressionanalysisby“dataanalysis”toolofMicrosoftExcelasexample,a2timesnonlinearregressanalysissprocesswasdescribed,andtheresultsshowedthattheoutputwassamewithSPSSsoftware，thenthestatisticalsignificanceofthe

4、2timesnonlinearregressequationwasanalyzed.Keywords:Excelsoftware;multianalysis;nonlinearregress 大量统计软件的问世，使统计分析在科研领域快速普及应用。众所周知，统计软件如SAS、SPSS等虽然功能强大，但较难驾驭，并且市面上出售的统计软件大都是盗版软件，不但运行结果的牢靠性无法保证，也侵扰了学问产权。对于大多数科研工作者，尤其是基层的科研工作者来说，常常运用的统计软件与涉及的方法也很有限，主要集中在方差分析、回来与相关分析等少数几种方法上，并不须要应有尽有、功能强大的统计软件。而正版统计软件也由于其

5、价格不菲，难以被大多数科研工作者承受。Excel是Office家族的一个成员，是功能强大、运用便利的电子表格式数据综合管理与分析系统，可用来记录和整理试验数据。另外，Excel也具备一些统计运算的功能 1 “加载宏”吩咐，在“加载宏”对话框中选定“分析工具库”，再按“确定”钮（见图1）， “数据分析” 这一项就出现在工具菜单栏中（见图2）。若Excel“工具”中的“加载宏”没有“分析工具库”，则将 OfficeExcel中文专业版光盘放入光驱中，运行“安装”程序，点击“添加/删除”按钮，出现“Microsoft Office维护”对话框后，在“选项”一栏中，选中“MicrosoftExcel”

6、，然后单击“更改选项”按钮，出现新的对话框，再选中“加载宏”接着单击“更改选项”按钮，在新的对话框中选取分析工具库，确定即可，之后根据安装向导的指示即可顺当安装。 ，若能 奇妙地运用，也可以解决一些较为困难的农业统计运算问题，如多元非线性回来的问题等，其统计结果和 SPSS软件结果一样。 1Excel统计功能的安装 单击MicrosoftExcel中文版菜单栏中“工具”的 图1Excel 统计功能的安装 注：新疆石河子高校农学院一类课程“生物统计学”支助。 作者简介：龚江（1976-），男，硕士，讲师，探讨方向：生物统计教学和植物养分。收稿日期：2023-12-10 农业网络信息2023年第1

7、期 探讨与开发 图2Excel“数据分析”功能 2Excel进行多元非线性回来 Excel“数据分析”功能中的回来为线性回来，直 接应用并不能解决非线性回来的问题，须要将数据进行线性转化才能进行。如探讨水肥耦合效应对棉花产量的影响2（见表1），可用一个包含交互项的二元二次数学模型来描述： ， 其中，y为回来值，即作物产量；x1，x2为两个自变量，即对作物的施肥和灌水量。由于在施肥和灌水两种因素的影响下，其作物产量是这两个不同因素共同作用的结果，所以因变量与两种因素x1和x2间的函数关系可用二次效应曲面来描述3。 （1） 将其还原回去即得二元二次回来方程为： （2） 其中：y为籽棉产量，N为施氮

8、量，W为灌水 可将二元二次非线性回来模型 转变成一个五元一次线性回来模型 ，即由2个自变量 变成5个自变量，其数据格式如表2所示。 打开Excel“数据分析”功能中的回来，把y输入到因变量“y值输入区域”，将“x1到x5”一起输入到自变量“x值输入区域”，点确定输出结果。 表3为线性回来分析的方差分析表，F值为30.6，其显著水平为0.009（p 表4为Excel软件五元一次线性回来方程回来系数的检验表，通过表4得到棉花产量的五元一次线性回来方程为： 量。此方程与SPSS软件所得到的结果完全一样2。 3 3.1 方程分析 方程的意义 式（2）中的一次项W和N的系数为正表明单独 增加灌水量（t=

9、8.78*）和施氮量（t=1.51*，多元回来显著水平可放大到p=0.25）对棉花籽棉产量有增加作用；交互项的系数为-0.0029（t=-0.54，p>0.25，不显著），表示灌水量和施氮量的交互作用是微弱负效应；二次项的系数为负，说明过多的水氮投入并不利于棉花增产。 进一步分析，两因素相比灌水量对棉花产量的影响大于施氮量的影响（灌水量t>施氮量t），留意并非因为灌水的系数7.111大于施肥的系数3.064，因为两者的单位和改变范围（量纲）不同，不能干脆通过 农业网络信息2023年第1期 探讨与开发 系数大小来推断哪个因素对产量的影响大、与产量关系更亲密（一般科技工作者误认为系数大

10、的对产量影响大），这须要通过SPSS偏相关或通径分析来推断。通过SPPS软件进行偏相关分析（见表5），x1（施肥）与y偏相关系数为0.6578（显著性p=0.228），x2（灌水）与y偏相关系数为0.9811（p=0.03），相比x2显著性更高，表明灌水与棉花产量更亲密，细致对比回来 （见图1），假定单元格“A1”和“A2”为施肥（N）与灌水（W），在单元格“B1”输入含有施肥（N）和灌水（W）单元格的因变量y（ ， 留意“N”和“W”只须要输入单元格“A1”和“A2”），并将其设为“规划求解”的“目标单元格”，并令其“最大”，设定单元格“A1”和“A2”为可变单元格，然后点“求解”按钮，在单

11、元格“B1”输出产量y的最大值为405.8kg/666m2，在单元格“A1”和“A2” 输出施肥量和灌水量分别为17.8kg/666m2和 x1的系数的显著性（p=0.2276）和偏相关系数显著性（p=0.228，2种软件的小数精确度不一样）是一样的，同理x2也是一样的。表明可以干脆通过回来系数的显著性来推断两者（自变量）与产量（因变量）的亲密程度，而不须要通过困难的偏相关或通径分析来推断，节约了时间，也不必运用SPSS等高级软件，就可以得到与SPSS软件相同的结果。这是因为回来和相关存在内在关系，相关系数是标准化（去单位）的回来系数4，两者检验的牢靠性必定是一样的，这对于基层科研工作者和对统

12、计软件不熟识的探讨者供应了一个新的、快速的方法。 表5偏相关系数 307.4m3/666m2，即全生育期中合理灌水量和施氮量分别为304.80m3667m-2和23.79kg667m-2时，得到最高产量为412.06kg667m-2。 4结束语 以二元二次非线性回来为例，介绍了运用Excel 软件解决非线性回来问题的方法，其他诸如一元二次、三元二次以及多元多次非线性回来问题，其方法都是等同的。 SPSS正版软件供应了多元非线性回来模块，其得到的二元二次非线性回来与Excel一样，而且SPSS软件解决多元非线性回来问题除了应用回来求方程外，还得与偏相关、通径分析等结合才能说清晰多元非线性回来问题

13、，对于一般科技工作者，根据本探讨 3.2对方程求极值 二元二次回来方程式（2）是1个开口向下的曲 介绍的方法运用Excel就能轻松解决非线性回来问题。 面，因此有个最大值，即得到最高产量时的合理灌水量和施氮量，也就是进行试验的目的。传统方法为：分别对二元二次回来方程进行x1（施肥）和x2（灌水）的求导，即可得到最高产量为405.8kg/666m2时全生育期中合理灌水量和施氮量分别为307.4m3/666m2和 参考文献 1霍志军,李菊艳,潘晓琳.Excel在农业生物统计分析中的应用J.现代化农业,2023,(9):28-30. 2龚江,谢海霞,王海江,等.棉花高产水氮耦合效应探讨J.新疆农 业科学,2023,(4):644-648. 17.8kg/666m2。而Excel软件供应“规划求解”，在Ex-cel菜单栏中“工具”的“加载宏”吩咐，然后在“加载宏”对话框中选定“规划求解”，再按“确定”钮 3毛达如.植物养分探讨方法(第2版)M.北京,中国农业高校出 版社,2023. 4盖钧镒.试验统计方法M.北京:中国农业出版社,2000.