實驗數(shù)據(jù)圖形化處理方法探析

摘 要：Excel是一款功能強大的數(shù)據(jù)處理軟件，能根據(jù)數(shù)據(jù)生成擬合曲線，能根據(jù)擬合曲線生成線性、指數(shù)、對數(shù)、冪等函數(shù)公式，能顯示擬合曲線的靈敏度、方差等基本信息。探索基于Excel的實驗數(shù)據(jù)圖形化處理方法，具有非常高的應(yīng)用與普及價值。

關(guān)鍵詞：實驗數(shù)據(jù);圖形化處理

當(dāng)前，能夠?qū)嶒灁?shù)據(jù)進行圖形化處理的軟件比較多，大型的如matlab，小型的如Eview、hihidata等，都具備實驗數(shù)據(jù)圖形化處理的功能。上述軟件通常需要建立統(tǒng)計與數(shù)學(xué)模型，難以大范圍普及。Excel是日常辦公必不可少的工具之一，具備實驗數(shù)據(jù)圖形化處理的強大功能。Excel具有matlanb等軟件所不具備的普及性，因此，非常有必要對基于Excel的實驗數(shù)據(jù)圖形化處理方法進行梳理和總結(jié)。我們以具體的超聲波測距實驗為例，總結(jié)基于EXCEL的實驗數(shù)據(jù)圖形化處理的方法步驟。

1 實驗數(shù)據(jù)圖形化處理需求

在某次超聲波測距實驗中，實驗人員采集到的具體數(shù)據(jù)如表1.所示。在實驗報告中，需要依據(jù)實驗數(shù)據(jù)，繪制擬合曲線，計算擬合曲線的線性公式，計算擬合曲線的線性公式、靈敏度和方差。

2 基于EXCEL的實驗數(shù)據(jù)圖形化處理方法

2.1 錄入實驗數(shù)據(jù)

在計算機上新建excel工作表，將上述實驗數(shù)據(jù)錄入其中，如圖1所示。選中要使用的繪制曲線的數(shù)據(jù)，如圖2所示。

2.2 實驗數(shù)據(jù)圖形化處理

在Excel工具欄中點擊“插入”，在選項中找到“散點圖”，如圖3所示。單擊之后即可得到數(shù)據(jù)曲線圖，如圖4所示。圖中曲線即為實驗數(shù)據(jù)的連接折線。

2.3 生成線性公式

右鍵單擊圖4中的曲線，在彈出的選項中勾選“添加趨勢線”，即可得出數(shù)據(jù)折線的擬合曲線，圖5中的細實線即為超聲波實驗的數(shù)據(jù)擬合曲線。鼠標左鍵單擊擬合曲線，彈出“設(shè)置趨勢線格式”選項。在“趨勢線選項”中，有指數(shù)、線性、對數(shù)、多項、冪和移動平均等多種選項，勾選“線性”、“顯示公式”和“顯示R平方值”，即可得到擬合曲線的線性公式與方差，如圖6所示。

最終，得到該擬合曲線的線性公式為：y=0.9536-0.9643，式中0.9536為該實驗裝置測量數(shù)據(jù)的靈敏度，0.9643為測試曲線的偏移量，0.9948為測得實驗數(shù)據(jù)的方差。

3 結(jié)束語

通過在Excel中對超聲波測距實驗數(shù)據(jù)進行圖形化處理的事例，可以看出Excel能夠根據(jù)實驗數(shù)據(jù)生成數(shù)據(jù)曲線，能夠?qū)M合曲線作進一步細化處理，能夠生成與擬合曲線相匹配的線性、指數(shù)、對數(shù)、冪等函數(shù)公式，并能夠顯示擬合曲線的靈敏度、方差等基本數(shù)據(jù)，完全能夠滿足實驗數(shù)據(jù)圖形化處理的要求。因此，探索基于Excel的實驗數(shù)據(jù)圖形化處理方法，具有非常高的應(yīng)用與普及價值。

作者簡介

李忠星，火箭軍士官學(xué)校發(fā)射與動力工程系常導(dǎo)動力教研室，講師。