Excel用(yòng)作細胞内鈣瞬态的(de)多(duō)元回歸分(fēn)析

在科研工作中，要将原始實驗數據轉化(huà)爲可(kě)理(lǐ)解的(de)信息（如生理(lǐ)學信息、物(wù)理(lǐ)學信息、化(huà)學信息等等），或者将實驗參數與結果的(de)關系歸納爲理(lǐ)論模型（如經驗公式），往往需要進行一系列的(de)繁雜(zá)處理(lǐ)流程（如原始數據轉換、數據計算(suàn)、回歸分(fēn)析等等）。

市面上的(de)商業軟件，如ClampFit(Molecular devices LLC)和(hé)SigmaPlot (Systat software Inc.)，一般隻能夠執行整個(gè)流程中的(de)一部分(fēn)，無法有效的(de)完成所有步驟。

研究人(rén)員(yuán)往往不得(de)不先将原始數據記錄在Excel電子表格中，用(yòng)電子表格公式進行數據轉換和(hé)基本的(de)計算(suàn)，再用(yòng)專業軟件進行回歸分(fēn)析。這(zhè)樣的(de)工作模式步驟不連貫，效率較低。

以細胞内鈣瞬态分(fēn)析爲例，可(kě)以深切感受到整個(gè)處理(lǐ)流程的(de)複雜(zá)，以及将整個(gè)流程分(fēn)割到不同的(de)軟件中進行的(de)弊端。如下(xià)圖：

也(yě)許不少的(de)讀者都設想過将整個(gè)處理(lǐ)過程集中到Excel中完成，但最終大(dà)多(duō)因爲覺得(de)Excel的(de)數據拟合功能比不上專業軟件而作罷。

實際上，Excel可(kě)以實現的(de)數據拟合功能一點不比專業軟件差，下(xià)邊将介紹一個(gè)Excel用(yòng)作細胞内鈣瞬态分(fēn)析的(de)一站式數據處理(lǐ)的(de)例子。

其處理(lǐ)流程如下(xià)：

1.數據輸入與處理(lǐ)

如上圖：①先在A區(qū)域輸入(導入)原始數據（電壓檢測值）；②在B、C區(qū)域選擇處理(lǐ)方法；③在圖D中通(tōng)過遊标E和(hé)滾動條F定義初始參數；④點擊G區(qū)Calibrate進行數據處理(lǐ)。

2.計算(suàn)細胞内鈣瞬态的(de)絕對(duì)值

如上圖：①選擇參數；②點擊Draw按鈕計算(suàn)鈣瞬态絕對(duì)值曲線；③可(kě)以方便地在圖中進行拖動和(hé)縮放；④可(kě)以方便查看舒張值、峰值及收縮值等。

3.數據拟合

同時(shí)進行兩種模式的(de)拟合：參數對(duì)比展示，便于确定最優拟合方式

同時(shí)進行兩種模式的(de)拟合：可(kě)視化(huà)對(duì)比，便于确定最有拟合方式。

可(kě)進行複雜(zá)模式的(de)曲線拟合（多(duō)元回歸）：途中藍線爲雙指數方程拟合結果，紅色爲單指數方程拟合結果。

Excel拟合結果與商業軟件結果完全一緻。

可(kě)見，運用(yòng)Excel進行複雜(zá)的(de)多(duō)元回歸分(fēn)析并不比商業軟件的(de)效果差。

但與商用(yòng)軟件相比，其具有更多(duō)的(de)顯著優勢：

1） 任何一台能夠運行Microsoft Excel的(de)PC機都能運行。

2） 數據輸入、數據處理(lǐ)、結果顯示，均在同一個(gè)Excel工作簿中進行，易于熟悉和(hé)使用(yòng)。

3） 采用(yòng)邏輯工作流，将實際步驟在excel中進行排序，确定原始數據輸入、處理(lǐ)有序。

4） 原始數據、數據處理(lǐ)結果、計算(suàn)結果和(hé)回歸分(fēn)析結果都存儲在一個(gè)表格，一個(gè)實驗可(kě)以存儲爲一個(gè)獨立的(de)表格。後續重新分(fēn)析可(kě)以通(tōng)過簡單地重新打開工作簿來(lái)執行，不需要重新導入原始數據并重新導出準備/分(fēn)析的(de)結果。

5） 無需購(gòu)買專用(yòng)商業軟件。

參考文獻：Computer methods and programs in biomedicine 113 (2014) 241–250：Ca analysis: An Excel based program for the analysis of intracellular Calcium transients including multiple, simultaneous regression analysis。