Origin 2020軟件在單因素方差分析中的繪圖應用

高慧雅 王鑫鑫 張愛軍

摘 ?要：為簡化農業科研數據在SPSS和Excel中進行單因素方差分析的成圖步驟。Origin 2020對“施肥對谷子籽粒鋅積累量的影響”的試驗數據進行處理，其中包括排列數據、設置軟件環境以及在Paired Comparison Plot中設置參數等，然后運用單因素方差分析法分析出同一品種的鋅積累量在不同處理間的差異，并且繪制成自動標記顯著性差異的柱狀圖，其他試驗數據的分析也可以利用Origin 2020軟件進行類似處理。

關鍵詞：農業科研 ?Origin 2020 ?柱狀圖 ?單因素方差分析

中圖分類號：G420 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A文章編號：1672-3791（2020）12（c）-0004-04

Graph Application of Origin 2020 Software in One-way ANOVA

GAO Huiya1 ?WANG Xinxin1，2，3，4 ? ZHANG Aijun1，2，3，4

（1.College of Resources and Environment Science， Hebei Agricultural University; 2.Hebei Mountain Research Institute， Hebei Agricultural University; 3.Agricultural Engineering Technology Research

Center of National North Mountainous Area; 4.Hebei Mountain Agricultural Engineering

Technology Research Center， Baoding， Hebei Province， 071001 China）

Abstract： In order to simplify the mapping steps of agricultural research data for one-way ANOVA in SPSS and Excel， Origin 2020 processed the experimental data of "effect of fertilization on zinc accumulation in millet seeds"， including the arrangement of data， set the software environment， and in the Paired Comparison set parameters in the Plot. In this software， the differences of zinc accumulation of the same variety in different fertilizer treatments were demonstrated by one-way ANOVA， and the ANOVA results were automatically plotted by a bar plot with significant signs. The analysis of other experimental data can be similarly processed using the Origin 2020 software.

Key Words： Agricultural research; Origin 2020; Bar chart; One-way ANOVA

單因素方差分析也稱作一維方差分析，可用于檢驗單個因素取不同水平時某因變量的均值是否有顯著的變化，還可進一步用于因變量均值的多重比較，即在指定因素的若干取值水平中，檢驗哪些水平下的試驗結果具有區別于其他水平的顯著差異。單因素方差分析在農業科研試驗數據分析中十分常用，用于比較不同施肥或耕作處理對試驗作物的生長品質是否有顯著性差異，從而判斷處理的效用。農業科研試驗數據通常為多水平、多重復、數據量多，農業科研人員處理起來較為繁瑣。Origin 2020為OriginLab公司出品的、較流行的專業繪圖軟件。其擁有強大的數學數據分析功能，可以幫助科研人員進行各種數據分析和專業刊物品質的繪圖[1-4]。該文以“施肥對谷子籽粒鋅積累量的影響”數據為例，說明Origin 2020軟件數據分析處理、快速出帶有顯著性分析結果的柱狀圖的過程。

1 ?單因素方差分析并繪制成圖

1.1 實例數據及軟件環境

試驗以谷子為研究對象，設置兩個品種分別為冀谷21和冀谷38，7個施肥水平為CK（對照）、Zn∶Se（1∶0）、Zn∶Se（0∶1）、Zn∶Se（1∶1）、Zn∶Se（2∶1）、Zn∶Se（1∶2）、Zn∶Se（2∶2），共14個處理，3個重復，測試指標為籽粒鋅積累量。A（X）列為品種名稱，B（Y）列為施肥水平，C（Y）列為鋅積累量，一共42個數據，數據排列如圖1所示。數據分析運算目的：對于不同品種在7個磷處理下的是否具有方差分析的顯著性差異。

打開安裝好的Origin 2020，在界面右側Apps選項框中點擊App Center，搜索Paired Comparison Plot并進行安裝。圖1為Origin 2020軟件中的試驗數據排列圖。

1.2 數據處理和制圖

為表示出每個品種處理之間的統計學差異，且在一張圖表示出來，具體操作步驟如下：（1）在Wookbook頁面雙擊打開Paired Comparison Plot，如圖2所示。（2）在Data Column處將C（Y）列選入。（3）Group Columns處將A（X）與B（Y）選入，排列的順序代表分組的順序，此處分組是按照先品種再施肥水平進行的。（4）Plot Type處可選擇圖表類型，有柱狀圖、散點圖和箱型圖等，此處選擇Bar，做柱狀圖。（5）Align Layers處可選擇水平圖和垂直圖，此處默認Horizontally做水平圖。（6）Significance Mark處可選擇顯著性標記符號的形式，可選字母或者“*”，此處選擇Letters on top，用字母表示。（7）Mean Comparison Methods處可選擇單因素分析方法，此處選擇常用的LSD法。（8）Significance Level默認0.05，設置完成后點擊OK。（9）按照期刊要求修改坐標軸、圖形填充、軸標題以及圖例，成圖如圖3所示。柱上不同小寫字母表示同一品種的鋅積累量在不同處理間差異顯著（P<0.05）。

2 ?結語

農業科研試驗中經常要對大量的數據進行方差分析并繪圖，以往我們在單因素方差分析繪圖中，需要在SPSS或者SAS中分析出顯著性結果，再把顯著性結果導入Excel，手動添加誤差棒和顯著性標記。Origin 2020軟件集合了SPSS或者SAS的分析功能與Excel繪圖功能，一步成圖，操作簡潔，圖像質量高，可以更好地為我們處理數據、分析數據、文章的發表提供更快速簡潔的服務。

參考文獻

[1] 郝艷玲，王凱禮，王傳坤.基于origin軟件在靜電場數據處理中的應用[J].大學物理實驗，2017，30（3）：115-117，148.

[2] 吳瓊.Origin軟件在物理化學相平衡教學中的應用[J].化工高等教育，2017，34（3）：85-88.

[3] 陳淑華，李善妮，馬昌杯，等.Origin軟件在福林-酚試劑法測定蛋白含量實驗數據處理中的應用[J].教育教學論壇，2019（51）：267-268.

[4] 祁玲敏，韓太坤，賀言，等.Origin軟件在PN結伏安特性實驗數據處理中的應用[J].物理通報，2019（6）：90-93.

[5] 胡素梅，陳海波，祁玲敏.Origin軟件在光電效應實驗中的應用研究[J].大學物理實驗，2020，33（1）：100-102.

[6] 陳錦蕓，張軍朋.Origin軟件在數據處理中的應用——以“測定電源電動勢和內阻”為例[J].物理通報，2019（9）：104-109.

①基金項目：河北省重點研發計劃《基于無人機高光譜遙感的河北省山區谷子生長特征反演建模與品質提升關鍵技術研究》（項目編號：19226421D）。

作者簡介：高慧雅（1995—），女，漢族，河北石家莊人，碩士，研究方向為植物營養學。

張愛軍（1970—），女，漢族，河北承德人，博士，研究員，研究方向為植物營養生態。

通信作者：王鑫鑫（1984—），男，漢族，黑龍江雙鴨山人，博士，副研究員，研究方向為養分高效利用，E-mail：sywxx@hebau.edu.cn。