用Excel中的VBA編寫卡方測算相關(guān)程序

　在生命科學(xué)及社會科學(xué)研究中，卡方（χ2）檢驗(yàn)是最常用的統(tǒng)計(jì)分析方法之一[1-8]?？ǚ剑?chi;2）檢驗(yàn)是次數(shù)資料的顯著性檢驗(yàn)方法，包括適合性檢驗(yàn)和獨(dú)立性檢驗(yàn)兩類[9]。適合性檢驗(yàn)用于檢驗(yàn)?zāi)承誀钣^察次數(shù)與該性狀的理論比率是否符合，如在遺傳分析中研究兩對性狀雜種后代的分離現(xiàn)象是否符合某一特定比率；而獨(dú)立性檢驗(yàn)是用于判斷兩類因子是彼此相關(guān)還是相互獨(dú)立的，如：采用某種措施與預(yù)防某種災(zāi)害的關(guān)系。
卡平方的計(jì)算很復(fù)雜，但隨著計(jì)算機(jī)與統(tǒng)計(jì)軟件的普及，應(yīng)用計(jì)算機(jī)計(jì)算卡平方成為最準(zhǔn)確可靠的方法，各種大型統(tǒng)計(jì)軟件如SAS、SPSS、DPS等均應(yīng)用于卡平方的測算[10-12]，一些研究者也研發(fā)了在Excel上編制運(yùn)算表來實(shí)現(xiàn)卡平方測算的方法[13]。
　使用如SAS、SPSS、DPS等大型統(tǒng)計(jì)軟件需要有較高花費(fèi)；采用R統(tǒng)計(jì)軟件來編程進(jìn)行卡平方測算要求研究者有較強(qiáng)學(xué)術(shù)底蘊(yùn)和計(jì)算機(jī)編程能力。這在客觀上限制了SAS、SPSS、DPS、R等統(tǒng)計(jì)軟件的普及應(yīng)用。Excel作為 Microsoft Office 家族成員，由于多數(shù)學(xué)生和科研人員都具有Excel基礎(chǔ)知識，采用Excel軟件計(jì)算卡平方無需考慮運(yùn)行環(huán)境而受到歡迎。然而，采用編制運(yùn)算表的方法還是讓人感到有些繁鎖，不易學(xué)習(xí)使用。鑒于此，本文采用一種基于Excel的VBA編程方法[14-15]，編寫了“卡平方測算”相關(guān)程序，可在所有配備Office 2000以上版本的計(jì)算機(jī)上使用。“卡平方測算”在VBA程序運(yùn)算時(shí)只需輸入最原始的數(shù)據(jù)，應(yīng)用步驟實(shí)行最直觀的人機(jī)對話，任何初學(xué)者都可以即學(xué)即用輕松地掌握程序的使用方法；編寫完的程序成為工作模板后，可以任意復(fù)制或通過e-mail郵寄等方式進(jìn)行傳播、拷貝，因此這種方法受到使用者的一致好評。
本文介紹了該程序的源代碼及使用方法，讓所有不方便使用大型統(tǒng)計(jì)軟件的同行都可分享這些程序帶來的所有便利。
1 VBA程序源代碼
1.1 用于適合性檢驗(yàn)的卡平方計(jì)算程序
Private Sub CommandButton1_Click（）
Dim n As Integer
n=InputBox（"請輸入數(shù)據(jù)組數(shù)n=？"）
Cells（1，2）.Value=（"數(shù)據(jù)組數(shù)n"）
Cells（2，2）.Value=n
Dim a0（0 To 99）As Single
Dim al（0 To 99）As Single
Dim x2 As Integer
Cells（1，3）.Value="實(shí)測值a0"
Cells（1，4）.Value="理論值al"
Cells（1，5）.Value="卡平方值x2"
For i=1 To n
a0（i）=InputBox（"請輸入實(shí)測值的第"& i &"個(gè)樣本值"）
Cells（1+i，3）.Value=a0（i）
Next i
For i=1 To n
al（i）=InputBox（"請輸入理論值的第"& i &"個(gè)樣本值"）
Cells（1+i，4）.Value=al（i）
Next i
x=0
For i=1 To n
x=x+（（a0（i）-al（i））^2）/al（i）
Next i
Cells（2，5）.Value=x
End Sub
1.2 用于獨(dú)立性檢驗(yàn)的卡平方計(jì)算程序
1.2.1 2×2表的獨(dú)立性測驗(yàn)
Private Sub CommandButton1_Click（）
Dim a  As Integer ：Dim b  As Integer：Dim a0  As             Integer：Dim b0  As Integer
Dim n As Integer
Dim a1 As Single：Dim b1 As Single：Dim a01 As             Single：Dim b01 As Single
Dim E11 As Single：Dim E12 As Single：Dim E21 As             Single：Dim E22 As Single
Dim c1  As Single：Dim c2 As Single：Dim c3  As             Single：Dim c4 As Single
Dim x As Single
a=InputBox（"請輸入A事件效果1數(shù)字a=？"）
Cells（1，1）.Value="A事件效果1數(shù)a"
Cells（2，1）.Value=a
b=InputBox（"請輸入B事件效果1數(shù)字b=？"）
Cells（1，2）.Value="B事件效果1數(shù)字b"
Cells（2，2）.Value=b
a0=InputBox（"請輸入A事件效果2數(shù)字a0=？"）
Cells（1，3）.Value="A事件效果2數(shù)a0"
Cells（2，3）.Value=a0
b0=InputBox（"請輸入B事件效果2數(shù)字b0=?"）
Cells（1，4）.Value="B事件效果2數(shù)字b0"
Cells（2，4）.Value=b0
n=a0+b0+a+b
aa0=a+a0：bb0=b+b0：ab=a+b：a0b0=a0+b0
E11=aa0*ab/n：E12=aa0*a0b0/n
E21=bb0*ab/n：E22=bb0*a0b0/n
c1=Abs（a-E11）：c2=Abs（a0-E12）：c3=Abs（b-E21）：c4=Abs（b0-E22）
x=（（c1-0.5）^2）/E11+（（c2-0.5）^2）/E12+（（c3-0.5） ^2）/E21+（（c4-0.5）^2）/E22
Cells（1，5）.Value="卡平方值x2"
Cells（2，5）.Value=x
End Sub
1.2.2 2×c表的獨(dú)立性測驗(yàn)
Private Sub CommandButton1_Click（）
Dim C As Integer ：Dim R As Single ：Dim d As             Single：Dim h As Single
Dim x As Single
Dim a0（0 To 99） As Single ：Dim b0（0 To 99） As         Single：Dim g（0 To 99） As Single
C=InputBox（"請輸入數(shù)據(jù)組數(shù)C=?"）
Cells（1，2）.Value=（"數(shù)據(jù)組數(shù)C"）
Cells（2，2）.Value=C
Cells（1，3）.Value="A事件數(shù)值a0"
Cells（1，4）.Value="B事件數(shù)值b0"
Cells（1，5）.Value="a（i）+b（i）"
R1=0]：R2=0
For i=1 To C
a0（i）=InputBox（"請輸入A事件數(shù)值的第（"& i &"）            個(gè)樣本a0（"& i &"）=？"）
Cells（1+i，3）.Value=a0（i）
b0（i）=InputBox（"請輸入B事件數(shù)值的第（"& i &"）            個(gè)樣本b0（" & i & "）=?"）
Cells（1+i，4）.Value=b0（i）
g（i）=a0（i）+b0（i）
Cells（1+i，5）.Value=g（i）
R1=R1+a0（i）：R2=R2+b0（i）
Next i
R=R1+R2
Cells（1，6）.Value="A事件數(shù)值之和，R1"
Cells（1，7）.Value="B事件數(shù)值之和，R2"
Cells（1，8）.Value="AB事件所有數(shù)值之和，R"
Cells（2，6）.Value=R1：Cells（2，7）.Value=R2：Cells                （2，8）.Value=R
h=0
For i=1 To C
h=h+a0（i）^2/g（i）
Next i
x=（h - R1 ^ 2 / R） * R ^ 2 / R1 / R2
Cells（1，9）.Value=" 卡平方值x2"
Cells（2，9）.Value=x
End Sub
1.2.3 r×c表的獨(dú)立性測驗(yàn)
Private Sub CommandButton1_Click（）
Dim C As Integer：Dim R As Integer ：Dim n As             Single：Dim h As Single
Dim x As Single
Dim a（0 To 99，0 To 99） As Single
Dim g（0 To 99） As Single
Dim k（0 To 99） As Single
C=InputBox（"請輸入數(shù)據(jù)組數(shù)C=?"）
Cells（1，2）.Value=（"數(shù)據(jù)組數(shù)C"）
Cells（2，2）.Value=C
R=InputBox（"請輸入數(shù)據(jù)組數(shù)R=?"）
Cells（1，3）.Value=（"數(shù)據(jù)組數(shù)R"）
Cells（2，3）.Value=R
Cells（1，4）.Value=" Gi數(shù)值"
Cells（1，5）.Value=" Kj數(shù)值"
Cells（1，6）.Value=" 所有數(shù)字之和，n"
For i=1 To C
For j=1 To R
a（i，j）=InputBox（"請輸入第（" & i & "）行，第（"& j         & "）列的樣本數(shù)值a（i，j）=?"）
Next j
Next i
For i=1 To C
For j=1 To R
g（i）=g（i）+a（i，j）
Cells（1+i，4）.Value=g（i）
Next j
Next i
For j=1 To R
For i=1 To C
k（j）=k（j）+a（i，j）
Cells（1+j，5）.Value=k（j）
Next i
Next j
For i=1 To C
n=n+g（i）
Next i
Cells（2，6）.Value=n
h=0
For i=1 To C
For j=1 To R
h=h+a（i，j）^2/g（i）/k（j）
Next j
Next i
x=n * （h-1）
Cells（1，9）.Value=" 卡平方值x2"
Cells（2，9）.Value=x
End Sub
2 “卡平方測算”VBA程序的應(yīng)用步驟：
?。?）運(yùn)行環(huán)境：Win2003、WinXP、Win2000等。
　（2）VBA程序的應(yīng)用步驟：打開Excel“EC50、EC90測算”程序工作簿（在此過程中，若計(jì)算機(jī)屏幕顯示對話框，則應(yīng)選擇并點(diǎn)擊“啟用宏”），單擊（程序運(yùn)行命令）按鈕（本程序中該按鈕上面寫著“計(jì)算”），則程序開始運(yùn)行計(jì)算機(jī)，屏幕依次出現(xiàn)對話框，按對話框所提問題逐個(gè)輸入數(shù)據(jù)，輸完后瞬間即在程序工作簿頁面上顯示輸出結(jié)果（包括卡平方值）。
?。?）“卡平方測算”VBA程序的下載及拷貝方法：①下載源程序的方法參見文獻(xiàn)[6-7]；②“卡平方測算” 文件的再拷貝：上述工作完成后，此Excel文件即成為一個(gè)工作模板，可以任意復(fù)制、粘貼或通過e-mail郵寄等方式進(jìn)行傳播和拷貝。
　本Excel文件所占內(nèi)存約為60 KB，與其他有類似功能的程序相比要小得多。上述4個(gè)程序也可以組合成一個(gè)較大的程序，但從應(yīng)用角度考慮，這樣做會浪費(fèi)計(jì)算機(jī)的內(nèi)部資源（因?yàn)槭孪嚷暶髁溯^多在當(dāng)次運(yùn)算中并不使用的變量），故本文未這樣處理。
參考文獻(xiàn)
[1] 武曉玲，周斌，孫石，等.大豆對大豆疫霉菌株P(guān)m14抗性的遺傳分析及基因定位[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，44（3）：456-460.
[2] 王保通，李強(qiáng)，胡茂林，等.小麥品種Libellula和N. strampelli抗條銹病主效、微效基因遺傳分析[J].植物病理學(xué)報(bào)，2010，40（3）：300-306.
[3] 張宏，任志龍，胡銀崗，等.陜麥139抗條銹病基因遺傳分析[J].作物學(xué)報(bào)，2010，36（1）：109-114.
[4] 何麗華，牛寶龍，齊曉朋，等.棉鈴蟲成蟲體色突變體的發(fā)現(xiàn)及其遺傳分析[J].核農(nóng)學(xué)報(bào)，2007（4）：397-400.
[5] 楊振宇，王曉麗，張曉波，等.部分抗SMV大豆品種成株抗性基因?qū)?shù)分析[J].吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，33（6）：591-594.
[6] 龔瑞，楊炬，黎唏，等.2007-2010年度寧夏流感監(jiān)測結(jié)果分析[J].寧夏醫(yī)學(xué)雜志，2011，33（3）：222-224.
[7] 錢峰.基于卡方檢驗(yàn)的國內(nèi)外知識管理研究熱點(diǎn)比較[J].情報(bào)雜志，2008（9）：56-58.
[8] 徐向陽.卡方檢驗(yàn)在學(xué)生成績差異性分析中的應(yīng)用[J].常州技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2001，7（4）：13-16.
[9] 蓋鈞鎰.試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)方法[M].北京，中國農(nóng)業(yè)出版社，2000.
[10] 詹秋文.Excel和SAS在生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的應(yīng)用比較[J].生物學(xué)雜志，2009，26（1）：74-75，83.
[11] 向窮，施樹良，李鈺.常用統(tǒng)計(jì)軟件在生物統(tǒng)計(jì)中的應(yīng)用比較[J].現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)進(jìn)展，2009，9（9）：1775-1777，1789.
[12] 唐啟義，馮明光.實(shí)用統(tǒng)計(jì)分析及其DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)[M].北京：科學(xué)出版社，2002：188-95.
[13] 譚永強(qiáng)，余華強(qiáng)，陳橋生，等.利用Excel軟件建立卡方檢驗(yàn)分析模板在農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)中的應(yīng)用[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，49（12）：3192-3195.
[14] 龔沛曾，陸慰民.Visual Basic程序設(shè)計(jì)教程（6.0版）[M].北京：高等教育出版社，2001.
[15] 李曉玫，楊小平.Excel中的VBA程序設(shè)計(jì)[J].四川師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2004（4）：423-426.
[16] 馬海霞，劉　影，王艷紅，等.用EXCEL中的VBA編寫“多項(xiàng)式的三角函數(shù)擬合單峰曲線”程序[J].菌物研究，2009，7（3-4）：195-200.
[17] 段顯德，王艷紅，楊信東.用EXCEL中的VBA編寫“試卷分析”程序[J].通化師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2010，31（8）：52-53.