数理统计应用程序研究进展范文

数理统计是植保工作者常用的数据处理分析方法，在田间试验设计分析、历史资料处理以及病虫预测预报中发挥着极其重要的作用。20世纪90年代以来，随着信息技术的发展，国内、外开发了一些专门用于数理统计分析的系统程序。国外常用的有SPSS、SAS等；国内开发了DPS[1]统计软件。这些软件均为单机版的软件，体积大，使用安装都有一定的难度，操作复杂。特别是相对于广大基层植保技术人员来说，很多基层一线植保工作者未能掌握使用最基本的数理统计分析方法，而应用DPS、SPSS等软件处理的还不太多。近年来，随着基于网络的应用程序的发展，通过网络进行在线数据处理成为可能。笔者据此研发了在线数理统计应用程序，国内、外相关研究未见报道。

1系统结构及运行环境

系统主体架构为浏览器和服务器架构。应用程序代码、数据库均安装于服务器端，便于集中管理。服务器端为Apache+PHP+MySQL，系统可在Linux、Windows、Unix等平台上运行。

PHP是一种被广泛应用的多用途脚本语言。它可嵌入HTML中，尤其适合WEB开发。PHP包含了大量的函数库，可完成包括数据计算、数据库操作、图形操作等在内的各种复杂的功能。MySQL是一个真正的多用户、多线程的SQL数据库服务器，功能强大，快速高效。PHP和MySQL均为开源免费软件。

2系统功能及实现

2.1常用数理统计分析系统功能主要通过PHP的数学函数库和图形函数库实现，包括生产上常用的数理统计分析方法。它由以下几大模块组成。

1）方差分析。单因子两向分类、单因子协方差分析、两因子协方差分析、两因子裂区、两因子系统分组、两因子交叉分组、三因子系统分组、三因子交叉分组、拉丁方试验。

2）相关回归。简单直线与曲线回归、毒力回归、多元回归、多元二次回归、通径分析、逐步回归、二次旋转回归、通用旋转回归、偏相关关系分析。

3）最优设计。二次饱和D—最优设计、单纯形格子混料设计、单纯形重心混料设计。

4）多元分析。主成分分析、聚类分析、判别分析、逐步判别分析、模糊聚类分析、模糊识别分析。

5）周期分析。时间序列分析优选法、方差周期外推法、周期图法。

6）种群分布。空间分布频次检验法、空间分布聚集度判别法、负二项分布的公共K值。

7）其他分析。包括加权列联表分析法、多因子综合相关分析法等（图1）。

2.2数据的图形化模拟应用图形直观反应处理数据变化的特征规律。如在曲线回归分析中，应用回归方程结合图形进行回归拟合（图2）。

2.3在线示例辅助本项功能主要适用初次使用本系统的人员，特别是基层数理统计基础知识较薄弱的用户。每项统计分析方法包含算法简介、示例、应用领域、参数含义、结果分析。通过示例数据指导用户掌握每种数据统计分析方法的应用领域、试验如何设计、采用什么样的分析方法、数据如何进行处理以及处理后得到的结果参数表示的含义，从而能科学地对数据进行分析（图3），而不用顾及和掌握复杂的数理统计分析过程。

系统运行比较简单，选择相应的数理统计分析方法，将经过Excel初步处理或直接从Word文档中将数据直接拷贝到文本区域框内，单击提交运行按钮即可直接显示得出相应的结果（图4）。

3讨论

在线数理统计应用系统对用户软硬件要求低，无需安装即可直接运行，使用简单，操作方便，适用面广，可满足植保领域大部分数据统计分析的需要，同时系统对于数理统计基础薄弱用户掌握基本的统计分析方法也有指导、培训的作用。目前系统大部分代码已调试通过，部分统计模块已用SPSS等软件进行了验证，常用的统计分析方法如单因子两向分类方差分析、曲线回归以及逐步回归已在省内、外多家单位推广使用，受到用户的好评，系统也将在用户的关注中不断完善。