Software 版 (精华区)

发信人: braveheart (勇敢的心), 信区: Software
标  题: 数据分析、科技绘图的必备工具---Microcal Origin
发信站: 紫 丁 香 (Fri Jun 25 20:34:08 1999), 转信


数据分析、科技绘图的必备工具---Microcal Origin
　　Microcal Origin是Windows平台下用于数据分析、工程绘图的软件。它的功能强大
，在各国科技工作者中使用较为普遍。下面将Origin 4.1版的基本功能向大家做一个介
绍。
　　Origin像Microsoft Word、Excel等一样，是一个多文档界面（Multiple Document
 Interface，MDI)应用程序，如图一。它将用户所有工作都保存在后缀为OPJ的工程文件
（Project）中，这点与Visual Basic等软件很类似。保存工程文件时，各子窗口也随之
一起存盘；另外各子窗口也可以单独保存（File/Save Window ），以便别的工程文件调
用。 一个工程文件可以包括多个子窗口，可以是工作表窗口（Worksheet）、绘图窗口
（Graph）、函数图窗口（Function Graph）、矩阵窗口（Matrix）、版面设计窗口（L
ayout Page）等。一个工程文件中各窗口相互关联，可以实现数据实时更新，即如果工
作表中数据被改动之后，其变化能立即反映到其他各窗口，比如绘图窗口中所绘数据点
可以立即得到更新。然而，正因为它功能强大，其菜单界面也就较为繁复，且当前激活
的子窗口类型不一样时，主菜单、工具条结构也不一样。
　　一、工作表（WorkSheet）窗口
　　当Origin启动或建立一个新的工程文件时，其默认设置是打开一个Worksheet窗口，
如图二。该窗口缺省为两列，分别为A(X)、B(Y)，代表自变量和因变量。A和B是列的名
称，将影响到绘图时的图例。可以双击列的顶部进行更改。此时你可以在该工作表窗口
中直接输入数据；用光标键或鼠标移动插入点。也可以从外部文件导入数据，但应选择
File/Import，Origin可以识别的数据文件格式，如文本型（ASCII）、Excel（XLS）、
Dbase（DBF）等，甚至可以导入一个声音文件（.WAV），Origin可以分析这个声音文件
并绘出其声波的波形图。
　　当数据输入工作表后，你可以先对输入的数据进行调整。选Edit/Set As Begin使选
定的行作为绘图的起始行，Edit/Set As End则将选定行作为绘图终止行。在这种情况下
可以只绘出某一段数据。选Column/Set as X、Y、Z，可以将选定列分别设为X、Y、Z轴
。你也可以选Column/Add New Columns，在工作表中加入新的一列。当选定某列后再选
Column/Set Column Values，可以对该列的数据值进行设置。Origin内置了一些函数，
你可以在文本框中输入某个函数表达式，Origin将计算该表达式并将值填入该列。例如
新增加一个C(Y)列，选定该列后，其缺省的表达式为Col(C)=Col(B)－Col(A)，表示把每
行对应的B列值减去A列值，所得结果填入C列。当然你完全可以输入一个新的函数以完成
相应的功能，具体函数名称及其用法请参见Origin的用户手册或其帮助文件。
　　先看看Origin基本的数据分析功能吧！选Analysis/Statistics on Columns，将弹
出一个新的工作表窗口，里面给出了选定各列数据的各项统计参数，包括平均值（Mean
）、标准偏差（Standard Deviation，SD）、标准误差（Standard Error，SE）、总和
（Sum）以及数据组数N，如图三。注意到该工作表窗口上方的Recalculate按钮了吗？当
原始工作表中的数据改动以后，点一下这个按钮，就可以重新计算，以得到更新的统计
数据。同样，选Analysis/Statics on Rows则可以对行进行统计，只是统计结果直接附
在原工作表右边，不另新建窗口。Analysis/Extract Worksheet Data 则用于从工作表
窗口中提取符合一定条件的数据。例如它给定的缺省条件为：Col(B)>0，即表示从选定
工作表中提取所有B列大于零的数据，并在新建的工作表窗口中显示。选Analysis/t－t
est可以对数据进行t检验，判断所选数据在给定置信度下是否存在显著性差异，结果将
在弹出的Script Window中显示。具体的统计学名词就不在此解释了。对Script Window
中的计算结果可以单独保存、打印、拷贝等，另外还可以在Analysis菜单下对数据排序
（Sort）、快速傅立叶变换（FFT）、多重回归（Multiple Regression）等等，可根据
需要选用。
　　下面该介绍Origin强大的绘图功能了。可以先在工作表窗口中选好要用的数据，点
Plot菜单，将显示Origin可以制作的各种图形，包括直线图、描点图、向量图、柱状图
、饼图、区域图、极坐标图以及各种3D图表、统计用图表等等。在Tools菜单下选择Lin
ear Fit、Polynomial Fit或Sigmoidal Fit，将分别调出线性拟合、多项式拟合、S形曲
线拟合的工具箱。例如要对数据进行线性拟合，在Linear Fit工具箱上设置好各个选项
后（或用其缺省值），点Fit键，则弹出一个绘图窗口，给出拟合出来的曲线，同时在弹
出的Script窗口中给出拟合参数，如回归系数、直线的斜率、截距等。不论是在以上Pl
ot菜单中选择某项，或是选用以上的某种拟合方式，都将弹出一个Graph窗口，此时主菜
单、工具条结构都将发生变化。
　　二、绘图（Graph）窗口
　　在Edit菜单下选Copy Page，可将当前Graph窗口中所绘的整个图形拷贝至Windows系
统剪贴板。这时就可以在其他应用程序，如Word中进行粘贴等操作了。而这时的Plot菜
单与刚才激活窗口为工作表窗口时的就完全不一样了。选Add Plot to Layer，可在当前
层中加入新的一组数据点，这个命令用于将几组数据绘于同一个图上，如图四。如果所
加入的数据还要进行拟合等操作，这时应加入描点图（Scatter）。一幅图中的数据组数
，将在新增加的Data菜单的底部显示，数据组名称前面打勾的是当前激活的数据组。如
果要对图中已有的数据进行拟合等操作，应先在Data菜单下点击该组数据，把该组数据
设为激活状态，同时在Data菜单下可选Move Data Points，光标变为方格状，这时即可
以在所绘图上移动数据点，或选Remove Bad Data Point，可删去不满意的数据点（可不
要用这两项功能篡改实验数据哟）。操作结束后，相应工作表窗口中的数据也随之自动
变化。
　　此时的Analysis菜单也与刚才完全不一样了。可以在此菜单下，选Simple Math，对
两组数据进行简单的数学计算，包括加、减、乘、除、乘方等，另外可以对数据进行平
滑、积分、微分、平移等操作，还可以进行其他各种方式的拟合。选该菜单最下面Non－
linear Curve Fit，可以调出一个更复杂的界面，在其中可以选择合适的拟合函数进行
非线性拟合。如果你对Analysis菜单下众多的术语感到头疼的话，建议你还是先去看看
统计学方面的书吧。Format菜单下各命令可对图形进行设置。选Format/Page，可对输出
图形的实际大小进行调整；Format/Layer 则用于对当前绘图层进行设置，如图形在页面
中所占大小以及相对位置、是否显示背景、是否显示坐标轴等等；Format/Axes可对各坐
标轴进行控制。因其选项繁多，建议对一般输出用其缺省值，然而，如需要输出一些特
殊效果，就应该在对话框中进行相应的设置，例如可以通过适当的设置输出坐标网格效
果。这些也可以通过在图中直接双击相应的对象进行设置。
　　三、其他窗口
　　在矩阵（Matrix）窗口中，可以方便地进行矩阵运算，如转置、求逆等，也可以通
过矩阵窗口直接输出各种三维图表。在函数图（Function Graph）窗口中可以绘制出各
种函数图形，其对应的菜单、工具条等与Graph窗口完全类似。而在版面设计（Layout 
Page）窗口中可以放置以上提及的各种窗口对象，如可以把一个Worksheet窗口和其对应
的Graph窗口并列置于同一个Layout Page窗口中，以便最终输出，该窗口中的对象可以
移动、改变大小等，但不能编辑。以上几类窗口，一则用法相对简单，二则平时数据处
理、绘图输出中用得也相对较少，在此就不详细介绍了。
　　Origin的其他功能，如其内置的LabTalk脚本语言，可以实现工作自动化，更方便更
快捷地控制Origin；其Layer（层面）的概念与PhotoShop中的类似，可以产生双X轴、双
Y轴（例如同一个温度坐标，左边以摄氏度显示，右边以华氏度显示）等等。综合运用这
些功能就可以完成更为复杂的任务，限于篇幅，不能一一介绍了。
　　Origin当前的最高版本是5.0。5.0版中又新增加了一些功能，如全面支持鼠标右键
操作、支持拖放式绘图等等。大家可以在Microcal公司的主页（http://www.microcal.
com）下载其Demo版（5.2Mb）。（北京 宋善鹏）


--
※ 来源:．紫 丁 香 bbs.hit.edu.cn．[FROM: riee.hit.edu.cn]