محاسبات آماری با اکسل — راهنمای کاربردی

اکسل به عنوان یک ابزار محاسبات جدول که قادر به انجام عملیات سطری و ستونی است، نقش مهمی در تحلیل داده‌ها همینطور استخراج آمار توصیفی در بین کاربران رایانه‌های خانگی دارد. خوشبختانه شرکت مایکروسافت، توابع و ابزارهای محاسباتی زیادی برای استخراج شاخص‌های آماری تهیه کرده است که البته در بیشتر نسخه‌های اکسل موجود هستند. در این نوشتار به محاسبات آماری با اکسل پرداخته‌ایم تا با فراگیری افزونه اختصاصی (Add-ins) اکسل برای انجام این گونه محاسبات، بتوانیم از انجام کارهای تحقیقی لذت بیشتری ببریم. البته توجه داشته باشید که این راهنما در اکسل ۲۰۱۹ اجرا شده ولی با اندکی تلاش می‌توانید برای نسخه‌های قدیمی‌تر اکسل نیز افزونه مورد نظر را پیدا کرده و محاسبات آماری را به کمک آن اجرا کنید.

برای آشنایی و نحوه کار با اکسل به نوشتارهای آموزش مقدماتی اکسل (Excel) — به زبان ساده و فرمول نویسی در اکسل – آموزش مقدماتی را مطالعه کنید. همچنین خواندن شاخص های آمار توصیفی در علم داده --- راهنمای کاربردی و  جامعه آماری — انواع داده و مقیاس‌های آن‌ها نیز خالی از لطف نیست.

محاسبات آماری با اکسل

در اکثر نرم‌افزارهای محاسبات آماری، شاخص‌های مرکزی مانند میانگین و نما و همینطور شاخص‌های پراکندگی مانند واریانس و انحراف معیار محاسبه می‌شوند. چولگی و کشیدگی نیز از معیارهای تقارن برای توزیع داده‌ها محسوب می‌شوند. در این نوشتار به بررسی افزونه‌ای از اکسل می‌پردازیم که قادر به محاسبه این گونه شاخص‌های آماری است. برای نصب این افزونه که به نام Data Analysis معروف است، باید گام‌های زیر را مطابق با تصاویر مربوطه طی کنید. البته توجه داشته باشید که بسیاری از آزمون‌های و تحلیل‌های آماری نیز به کمک این افزونه قابل اجرا هستند.

فیلم آموزش محاسبات آماری در اکسل Excel در فرادرس

کلیک کنید

گام اول: از فهرست File دستور Options را انتخاب کنید. پنجره‌ای به شکل زیر ظاهر خواهد شد. برای دسترسی به افزونه‌ها و نصب آن‌ها در اکسل، کافی است از کادر سمت چپ تصویر ۱، بخش Add-ins را انتخاب کنید. به این ترتیب در سمت راست پنجره، لیستی از افزونه‌های در حال اجرا (Active) یا غیرفعال (Inactive) ظاهر می‌شود.

اگر می‌خواهید افزونه‌های غیرفعال را به صورت فعال در آورید، در بخش Manage گزینه Excel Add-ins را انتخاب و دکمه ...Go را بزنید. به این ترتیب وارد گام دوم می‌شوید.

گام دوم: با طی کردن گام اول به پنجره Add-ins خواهید رسید که فهرستی از افزونه‌های فعال و غیر فعال را نشان می‌دهد. با انتخاب هر یک از افزونه‌ها در بخش یا فهرست Add-ins available، می‌توانید هر یک از آن‌ها را فعال یا غیرفعال سازید.

در تصویر ۲، برای فعال سازی افزونه محاسبات آماری در اکسل گزینه اول یعنی Analysis ToolPak را انتخاب کرده‌ایم. با فشردن دکمه OK عملیات بارگذاری این افزونه صورت خواهد گرفت.

با اجرای این گام‌ها، در برگه Data بخش جدیدی به نام Data Analysis ظاهر می‌شود. به این ترتیب با انتخاب این دکمه، پنجره‌ای مطابق با تصویر ۳ نمایان شده که می‌توانید نوع محاسبه و تحلیل آماری را از داخل آن انتخاب نمایید.

پس از انتخاب محاسبات دلخواه خود از این لیست، دکمه OK را بزنید. البته جدول ۱، گزینه‌های موجود در این پنجره را معرفی کرده است تا با انواع تحلیل‌های قابل اجرا آشنا شوید.

جدول ۱: لیست تحلیل‌های آماری در افزونه محاسبات آماری با اکسل

به یاد داشته باشید که در این نوشتار به معرفی گزینه مربوط به محاسبات آمار توصیفی (Descriptive Statistics) پرداخته خواهد شد.

شاخص‌های آمار توصیفی به کمک افزونه محاسبات آماری با اکسل

از فهرستی که به عنوان گزینه‌های مختلف تحلیل‌های آماری معرفی شد، گزینه Descriptive Statistics یا محاسبات آمار توصیفی را برای محاسبات آماری با اکسل انتخاب کنید.

فیلم آموزش کاربرد اکسل Excel در مهندسی صنایع در فرادرس

کلیک کنید

پنجره‌ جدیدی باز خواهد شد که ناحیه مربوط به مقادیر و همچنین شاخص‌های مورد نظر را از کاربر دریافت می‌کند. برای روشن‌تر شدن موضوع از یک کاربرگ اکسل که نمرات ۱۵ دانشجو در آن ثبت شده کمک می‌گیریم. این اطلاعات را در تصویر ۴ مشاهده می‌کنید.

با توجه به ناحیه مربوط به اطلاعات این کاربرگ، پارامترهای آمار توصیفی را مطابق با تصویر ۵، تنظیم کرده‌ایم.

در قسمت Input Range، ناحیه‌ای از کاربرگ که باید شاخص‌های آمار توصیفی از آن استخراج شود، تعیین شده است. برای مثال ما این قسمت شامل ناحیه $A$1:$A$16 است. از آنجایی که گزینه Columns انتخاب شده است، متغیرها به صورت ستونی از مجموعه داده گرفته می‌شوند. از آنجایی که کاربرگ فقط شامل یک ستون است در نتیجه یک متغیر بیشتر برای تحلیل به کار نخواهد رفت.

نکته: اگر گزینه Rows را انتخاب می‌کردید، به تعداد سطرها، متغیر ایجاد می‌شد.

با فعال‌سازی گزینه Label in first row، اکسل متوجه می‌شود که سطر اول در ستون A، شامل نام متغیر است و نباید از آن در محاسبات استفاده کند. البته این سلول مقدار متنی دارد و در محاسبات نقشی نخواهد داشت.

بخش بعدی مربوط به تعیین محل خروجی محاسبات است. اگر گزینه Output Range را انتخاب کنید، باید ناحیه‌ای از کاربرگ را برای نمایش اطلاعات خروجی مشخص نمایید. با گزینه New Worksheet Ply یک کاربرگ جدید به منظور قرارگیری خروجی تعیین می‌شود. با گزینه New Workbook هم، کارپوشه‌ای جدید (یک فایل جدید اکسلی) برای نمایش اطلاعات جدول‌های آمار توصیفی در نظر گرفته خواهد شد.

فیلم مجموعه آموزش اکسل – مقدماتی تا پیشرفته در فرادرس

کلیک کنید

اگر گزینه Summary statistics و Confidence Level for Mean را انتخاب کرده باشید، شاخص‌های معرفی شده در جدول ۲، محاسبه و در خروجی ظاهر خواهند شد.

نکته: انتخاب دو گزینه Kth Largest و Kth smallest باعث نمایش kامین مقدار بزرگتر و کوچکتر خواهد بود. مقدار K در کادر جلوی هر یک از این گزینه‌ها، وارد می‌شود.

جدول ۲: شاخص‌های توصیفی در خروجی محاسبات آماری در اکسل

با توجه به گزینه‌های انتخابی، خروجی اجرای این دستور که با فشردن دکمه OK در یک کاربرگ جدید ظاهر شده، مطابق با تصویر ۶ خواهد بود. همانطور که مشاهده می‌کنید، جدول و مقادیر متنوعی که برای شناخت رفتار داده‌ها لازم است توسط این افزونه محاسبه و طی یک گزارش ظاهر شده است.

همانطور که مشخص است میانگین نمرات برابر با ۱۴٫۸ و انحراف استاندارد نیز تقریبا برابر با ۴ واحد است. در این صورت خطای برآورد میانگین حداکثر ۱٫۰۶ خواهد بود که نشان دهنده حداکثر یک واحد خطا برای میانگین نمرات کل دانشجویان در درس مورد نظر، توسط این نمونه تصادفی است.

همینطور چولگی و کشیدگی نیز به صفر نزدیک بوده که نشانگر تقارن و مشابهت توزیع این داده‌ها با توزیع نرمال (Normal Distribution) است.

خلاصه و جمع‌بندی

در این نوشتار با افزونه محاسبات آماری با اکسل آشنا شدید و ویژگی‌های اصلی آن را فرا گرفتید. همانطور که می‌دانید توابع زیادی برای انجام محاسبات آماری با اکسل وجود دارد، ولی امکان استفاده از ابزارهای ساده و کارا برای انجام این امور نیز در این نرم‌افزار نیز در نظر گرفته شده است. به همین دلیل، کار با این افزونه‌ها بخصوص برای کاربرانی که آشنایی زیادی با فرمول‌نویسی یا به کارگیری توابع در اکسل ندارند، توصیه می‌شود.