巧用Excel的数据分析功能

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  [摘要] 数据分析是MicrosoftExcel应用软件中非常具有实用性的一个功能,为学习工作中需要进行数据分析的问题提供了一个很好的解决方案。本文对此功能的基本概念及其操作进行了介绍。
  [关键字] 数据分析excel单变量求解模拟运算表
  
  Excel是微软公司出品的Office系列办公软件中的一个组件,确切地说,它是一个电子表格软件,可以用来制作电子表格、完成许多复杂的数据运算,进行数据的分析和预测并且具有强大的制作图表的功能,且增加了对INTERNET资源访问的支持,充分发挥了这两者的共同优势,可以极大地提高办公效率。
  此文中将着重介绍其数据分析功能。数据分析是指模型中某一变量的值、某一语句或语句组发生变化后, 所求得的模型解与原模型的比较分析。Excel的数据分析功能包括单变量求解,模拟运算表和方案管理器。利用Excel提供的数据分析功能,用户可以使用公式进行单变量求解和模拟运算功能进行数据分析,也可以使用公式建立起动态的模型,以帮助用户进行进一步的假设分析。
  
  一、变量求解:
  
  单变量求解是指已经一个问题通过公式已经有了一个明确的值,希望反推用于确定此目标公式的参数的值,即在一个由变量和引用变量的公式共同构成的模型中,已知结果而对变量值进行求解,也可以理解为已经知道公式的最终结果变化,求公式中某一个变量的值的变化。下面通过例题说明如何使用“单变量求解”功能。
  例如:有一个方程:Z=4*X+5*Y,将X,Y,Z分别输入到B2:D2的地址中,在B3、C3中分别输入12、3,代表X和Y的取值(当然也可以输入其他的数,有具体的值就可以),在D3中输入公式:=4*B3+5*C3,回车后可以在D3中看到变量Z的结果63,实际应用中,我们可能要处理这样一种情况:假设代表结果的变量Z的值发生变化时,因变量X或Y会如何变化呢?单变量求解功能解决的就是这一类问题。假如Z的值由63变为104时,我们来示范如何使用单变量求解功能的功能了解变量Y的值的变化情况。单击菜单栏“工具”项,在其下拉菜单中选择“单变量求解”后,会看到一个对话框,在“目标单元格”中填入“D3”(代表结果变量Z的地址),在“目标值”中填入“104”(代表结果变量Z变化后的新值),在“可变单元格”中填入“C3”(代表因变量Y的地址),单击下面的“确定”按钮,在结果变量Z的值由63变为104后,通过单变量求解功能,我们可以知道,因变量Y的值由3变为11.2。在此例题中,若把“可变单元格”中填入“B3”(代表因变量X的地址),我们就可以知道在结果变量Z的值由63变为104后,因变量X是怎样变化的。但需要注意的是:(1)在知道结果变量的变化后,单变量求解功能在执行时,一次只能得到一个因变量的变化情况,不能同时求出两个甚至更多个变量的变化情况;(2)单变量求解功能中所涉及的“目标单元格”、“目标值”只能填入结果变量的地址和变化后的值,“可变单元格”中只能填入某个因变量的地址。也就是说,单变量求解功能解决的是由结果的变化倒推出因变量的变化,而不是由因变量的变化推出结果的变化。
  
  二、模拟运算表
  
  一旦我们在工作表中输入公式后,就可进行假设分析,可以分析一个或两个变量对包含这些变量的公式的影响,查看当改变公式中的某些值时怎样影响其结果。模拟运算表是一个单元格区域,它可显示一个或多个公式中替换不同值时的结果。Excel的模拟运算表功能中可以创建两种类型的模拟运算表:单输入模拟运算表和双输入模拟运算表。单变量模拟运算表中,用户可以对一个变量键入不同的值从而查看它对一个或多个公式的影响。双变量模拟运算表中,用户对两个变量输入不同值,而查看它对一个或多个公式的影响。
  2.1 单变量模拟运算表
  我们仍然以方程Z=4*X+5*Y为例,来说明单变量模拟运算表的使用方法。将X,Y,Z分别输入到A1:C1的地址中,在B1输入12,代表X取值(当然也可以输入其他的数,有具体的值就可以),假如我们想知道在变量X的值不变的情况下,变量Y的值为4、5、6…16时,变量Z的结果如何时,我们就需要使用单变量模拟运算表的功能。此时,在C5:C17的区域中输入Y的值4、5、6…16,在D4中输入公式:=4*A2+5*B2,回车后可以在D4中看到变量Z的结果48。选中区域C4:D17(选中的区域一定要包括变量列和公式行),单击菜单中的“数据”,进入“模拟运算表”,会看到“模拟运算表”的对话框。因为变量Y的多个取值是以列的方式表现的,而且在公式中地址B2表示变量Y,所以,在“模拟运算表”的对话框中的“输入引用列的单元格”输入B2,单击“确定”按钮就可以看到结果。上面的实例中,变量的变化值是以列的方式出现的,如果以行的方式出现,执行单变量模拟运算的功能如何进行?我们将变量Y的值4、5、6…9(因浏览空间有限,少取了几个值)依次输入到区域E4:J4中,然后将区域D3:J4选中,单击菜单中的“数据”,进入“模拟运算表”,会看到“模拟运算表”的对话框。因为变量Y的多个取值是以行的方式表现的,而且在公式中地址B2表示变量Y,所以,在“模拟运算表”的对话框中的“输入引用行的单元格”输入B2,单击“确定”按钮就可以看到结果。
  2.2 双变量模拟运算表
  在单变量模拟运算中,执行一次只能看到一个变量的值在变化时对结果的影响。如果需要了解两个变量同时变化时结果如何变化,我们就需要使用双变量模拟运算表的功能。仍以方程Z=4*X+5*Y为例来说明双变量模拟运算表的使用方法。假设变量X的取值为3、4、5、6、7,在D3:H3区域中输入,变量Y的取值为1至13,在区域C4:C16中输入。在行列交叉的位置C3单元格中输入公式:=4*A2+5*B2(A2和B2单元格中不要由任何值),然后选中区域C3:H16,单击菜单中的“数据”,进入“模拟运算表”对话框。因为变量X的多个取值是以行的方式表现的,而且在公式中地址A2表示变量X,所以,在“模拟运算表”的对话框中的“输入引用行的单元格”输入A2,变量Y的多个取值是以列的方式表现的,而且在公式中地址B2表示变量Y,所以,在“模拟运算表”的对话框中的“输入引用列的单元格”输入B2,单击“确定”按钮就可以看到结果。再举一个用双变量模拟运算功能进行处理的实例,如九九乘法表。我们可以在B1:J1的区域中输入1、2、3…9,在A2:A10的区域中也输入1、2、3…9,在行列的交叉位置A1单元格中输入公式:=A14*A15,然后选定区域A1:J10,假设A14代表行值,A15代表列值,则在模拟运算表”的对话框中的“输入引用行的单元格”输入A14,在“输入引用列的单元格”输入A15(如果A14代表列值,A15代表行值,则在模拟运算表”的对话框中的“输入引用行的单元格”输入A15,在“输入引用列的单元格”输入A14)即可。
  通过这两个实例,我们总结一下在执行双变量模拟运算功能中需要注意的问题:(1)公式中代表变量的地址一定不能包含在执行单变量模拟运算表之前所选定的区域中,这个区域中只能包括变量的一系列的变化值、公式所在地址和显示结果所要占据的区域,其他的位置都可以;(2)因为双变量模拟运算操作同时涉及到了公式中的两个变量,所以其公式一定要写在行变量取值和列变量取值的交叉位置的单元格中。读者对这两个问题的理解可以结合以上两个实例细细体会。
  
  作者简介:
  李鸿(1973-),女,河北柏乡县人,毕业于北京工业大学计算机系,主要从事计算机教学与研究工作。
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