Excel与数据处理(第5版)电子教案-8

第8章数据分析工具的应用Excel与数据处理第5版本章学习目标1、了解加载宏的功能和用法2、掌握数据审核的方法3、掌握模拟运算表的建立方法4、掌握单变量求解的方法5、掌握方案建立和应用方法6、掌握规划求解的方法7、掌握分析工具库中的常用工具8.1数据审核及跟踪分析1、概念数据审核是一种查找单元格数据错误来源的工具，通过它可以快速地找出具有引用关系的单元格，借此分析造成错误的单元格。数据审核使用追踪箭头，通过图形的方式显示或追踪单元格与公式之间的关系。2、数据审核的方式追踪引用单元格追踪从属单元格8.1.1追踪引用单元格引用单元格是指被其他单元格中的公式引用的单元格，即为指定公式提供数据的单元格。当使用“追踪引用单元格”工具时，Excel会用蓝色追踪箭头指明活动工作表中为公式提供数据的单元格。如果选定单元格引用了其他工作表或工作簿中的单元格，Excel会用黑色追踪箭头从工作表图标指向选定的单元格。【例8.1】某商场的销售记录和销售汇总表如图所示。查看销售汇总表中各数据的来源是否正确。8.1.1追踪引用单元格单击公式选项卡单击包括有公式的单元格单击追踪引用单元格8.1.2追踪从属单元格从属单元格如果某个单元格中的公式引用了其它单元格，那么此单元格就称为从属单元格。当公式中所引用单元格的值发生变化时，公式所在单元格（从属单元格）中的值也会随之变化。例如，若B3单元格中包含公式“=A3+A4”，则B3就是A3和A4的从属单元格。当A3或A4单元格的值发生变化时，B3单元格的值就会发生变化。8.1.1追踪引用单元格单击公式选项卡单击包括要追踪的单元格单击追踪从属单元格8.1.2数据有效性检验数据有效性数据有效性检验是Excel为减少错误、核查数据正确性而提供的一种数据检验工具。利用该工具可以设置单元格数据输入的类型和范围，对错误的输入数据进行告警，并拒不接受，把错误限制在输入阶段。此外，它还能对已经完成的数据表设置有效性检验规则，并据此标识出其中的错误数据。案例【例8.2】某班要建立一个成绩登记表，为了减少成绩输入错误，可对成绩表中数据的输入类型及范围进行限制。限制学号为8位字符，不能小于8位，也不能多于8位。限制所有学科成绩为0~100之间的整数。限制科目列标题的取值范围，如“高数”不能输入为“高等数学”。8.1.3数据有效性检验成绩表示例8.1.2数据有效性检验限制方法单击“数据”选项卡中的“数据有效性”按钮限定数据类型限定方式设置数据大小范围或长度8.1.2数据有效性检验圈释无效数据

1、按前面介绍的方法首先设置数据的有效值范围:0-100；2、单击“数据有效性”右边的下箭头，选择“圈释无效数据”Excel就会将不符合有效性规则的数据圈释出来8.1.2数据有效性检验设置输入提示信息和错误警告信息这些信息都需要通过“数据有效性”对话框进行设置。8.2模拟运算表1、概念模拟运算表是对工作表中一个单元格区域内的数据进行模拟运算，测试使用一个或两个变量的公式中变量对运算结果的影响。2、模拟运算表的类型①基于一个输入变量的表，用这个输入变量测试它对多个公式的影响；——单模拟运算表②基于两个输入变量的表，用这两个变量测试它们对于单个公式的影响——双模拟运算表8.2.1单变量模拟运算表单变量模拟运算表概念在单变量模拟运算表中，输入数据的值被安排在一行或一列中。同时，单变量模拟表中使用的公式必须引用“输入单元格”。所谓输入单元格，就是被替换的含有输入数据的单元格案例【例8.3】假设某人正考虑购买一套住房，要承担一笔250000元的贷款，分15年还清。现想查看每月的还贷金额，并想查看在不同的利率下，每月的应还贷金额。8.2.1单变量模拟运算表1、建立模拟运算表3、C4的公式中引用了B4单元格，在实际计算时，将用B列B5:B11的值逐一代替公式中的B4。2、选择“数据”→“假设分析”

→“数据表”8.2.1单变量模拟运算表【例8.4】对于例8.3而言，如果要查看在同等利息情况下，分别贷款￥250000，￥400000，￥550000，￥800000的每月还贷金额，则可建立如图8.5所示的模拟运算表。1、在B4输入模拟计算公式：=PMT($A$4/12,12*15,B1)2、将B4中的公式向右复制3、选中A4:E12，建立模拟运算表其中，引用列为$A$48.2.2双变量模拟运算表单变量模拟运算表只能解决一个输入变量对一个或多个公式计算结果的影响，如果想查看两个变量对公式计算的影响就需要使用双变量模拟运算表。案例假设某人想贷款45万元购买一部车，要查看在不同的利率和不同的偿还年限下，每个月应还的贷款金额。假设要查看贷款利率为5%、5.5%、6.5%、7%、7.5%、8%，偿还期限为10年、15年、20年、30年、35年时，每月应归还的贷款金额是多少8.2.2双变量模拟运算表单击“数据”→“假设分析”→“数据表”=PMT(B1/12,B2*12,D1)8.3单变量求解1、概念所谓单变量求解，就是求解具有一个变量的方程，Excel通过调整可变单元格中的数值，使之按照给定的公式来满足目标单元格中的目标值.案例【例8.6】某公司想向银行贷款900万元人民币，贷款利率是8.7%，贷款限期为8年，每年应偿还多少金额？如果公司每年可偿还120万元，该公司最多可贷款多少金额？8.3单变量求解2、单变量求解方法（1）建立求解公式：（2）设置求解公式（3）求解结果单击“数据”→“假设分析”→“单变量求解”8.4方案分析1、概念方案是已命名的一组输入值，是Excel保存在工作表中并可用来自动替换某个计算模型的输入值，用来预测模型的输出结果。2、案例【例8.7】已知某茶叶公司2001年的总销售额及各种茶叶的销售成本，现要在此基础上制订一个五年计划。由于市场竟争的不断变化，所以只能对总销售额及各种茶叶销售成本的增长率做一些估计。最好的方案当然是总销售额增长率高，各茶叶的销售成本增长率低。最好的估计是总销售额增长13%，花茶、绿茶、乌龙茶、红茶的销售成本分别增长10%、6%、10%、7%。

8.4方案分析建立方案解决工作表建立方法如下1、输入下表A列、B列及第3行的所有数据；2、在C4单元格中输入公式“=B4*(1+$B$16)”，然后将其复制到D4~F4；3、在C7中输入公式“=B7*(1+$B$17)”,并将其复制到D7~F7；4、在C8中输入公式“=B8*(1+$B$18)”，并将其复制到D8~F8；5、在C9中输入公式“=B9*(1+$B$19)”，并将其复制到D9~F9；6、在C10中输入公式“=B9*(1+$B$20)”，并将其复制到D10~F10；7、第11行数据是第7，8，9，10行数据对应列之和；净收入是相应的总销售额和销售成本之差，E19的总净收入是第13行数据之和。8.4方案分析1、单击“数据”2、单击“模拟分析”|”方案管理器“3、单击“添加“4、输入“方案名称“5、指定“方案可变单元格“6、确定后见到下页“8.4方案分析输入方案变量8.4方案分析建立方案报告8.4方案分析建立方案透视图8.5加载宏工具的安装加载宏的概念加载宏是一种可选择性地安装到计算机中的软件组件，用户可根据需要决定是否安装。其作用是为Excel添加命令和函数，扩充Excel的功能。Excel2010加载宏的扩展名是.xlam。在默认情况下，Excel将表9-1列出的加载宏程序安装在如下某一磁盘位置：“MicrosoftOffice\Office”文件夹下的“Library”文件夹或其子文件夹，或Windows所在文件夹下的“Profiles\用户名\ApplicationData\Microsoft\AddIns”文件夹下。网络管理员也可将加载宏程序安装到其他位置。8.5加载宏工具的安装2、Excel内置加载宏加载宏描述分析工具库添加财务、统计和工程分析工具和函数欧元工具将数值的格式设置为欧元的格式，并提供EUROCONVERT函数以用于转换货币查阅向导创建一个公式，通过数据清单中的已知值查找所需数据ODBC加载宏利用安装的ODBC驱动程序，通过开放式数据库互连（ODBC）功能与外部数据源相连报告管理器为工作簿创建含有不同打印区域、自定义视面以及方案的报告规划求解对基于可变单元格和条件单元格的假设分析方案进行求解计算模板工具提供Excel的内置模板所使用的工具。使用内置模板时就可自动访问这些工具InternetAssistantVBA通过使用Excel97InternetAssistant语法，开发者可将Excel数据发布到Web上8.5加载宏工具的安装3、安装分析工具（1）单击“文件”→“选项”。（2）在弹出的“Excel选项”对话框中，单击“选项”，然后在“管理”框中，选择“Excel加载项”，然后单击“转到”。Excel会弹出图示的“加载宏”对话框。（3）在“加载宏”框对话中，选中要安装的加载宏。8.6规划求解1、规划求解问题的特点：问题有单一的目标，如求运输的最佳路线、求生产的最低成本、求产品的最大盈利，求产品周期的最短时间等。问题有明确的不等式约束条件，例如生产材料不能超过库存，生产周期不能超过一个星期等。问题有直接或间接影响约束条件的一组输入值。8.6规划求解2、Excel规划求解问题由以下3部分组成（1）可变单元格（2）目标函数（3）约束条件8.6.2建立规划求解模型3、案例【例8.8】某肥料厂专门收集有机物垃圾，如青草、树枝、凋谢的花朵等。该厂利用这些废物，并掺进不同比例的泥土和矿物质来生产高质量的植物肥料，生产的肥料分为底层肥料、中层肥料、上层肥料、劣质肥料4种。为使问题简单，假设收集废物的劳动力是自愿的，除了收集成本之外，材料成本是低廉的。该厂目前的原材料、生产各种肥料需要的原材料比例，各种肥料的单价等如下各表所示。问题：求出在现有的情况下，即利用原材料的现有库存，应生产各种类型的肥料各多少数量才能获得最大利润，最大利润是多少？8.6.2建立规划求解模型表2生产肥料的库存原材料库存情况现有库存泥土4100有机垃圾3200矿物质3500修剪物1600表1各肥料成品用料及其价格表产品泥土有机垃圾矿物质修剪物单价底层肥料55547623105.00中层肥料6432452084.00上层肥料43329844105.00劣质肥料1845231857.00表3单位原材料成本单价项目单位成本泥土0.20有机垃圾0.15矿物质0.10修剪物0.238.6.2建立规划求解模型规划求解第一步——建立求解工作表规划求解第二步——设置求解参数8.6.2建立规划求解模型2、单击“规则求解”若此处无“规则求解”命令，须按8.5节的介绍安装“规则求解”加载宏单击“数据”选项卡2、设置“规则求解参数”8.6.3规划求解规划求解第3步——求解8.6.4修改资源和约束条件肥料厂接到一个电话：只要公司肯花10元的运费就能得到150个单位的矿物。这笔交易稍稍降低了矿物质的平均价格，但这些矿物质值10元吗？解决该问题的方法是，将库存矿物3500改为3650，用规划求解重新计算最大盈余。看除去￥10的成本后，盈余是否增加8.6.4修改资源和约束条件修改约束条件肥料厂接到一个电话，一个老顾客急需25个单位的上层肥料，公司经理在检查打印结果后，发现没有安排生产上层肥料。决定增加约束条件，为他生产25个单位的上层肥料。增加的约束条件8.6.5规则求解报告规划求解的结果报告运算结果报告8.6.5规则求解报告敏感性报告8.6.5规则求解报告极限报告8.6.6求解不等式求解不等式

【例8.9】某工厂生产甲、乙两种产品，假设生产甲产品1吨，要消耗9吨煤，4千瓦电力，3吨钢材，获利0.7万元；生产乙产品1吨，要消耗4吨煤，5千瓦电力，10吨钢材，获利1.2万元。按计划国家能提供给该厂的煤为360吨，电力200千瓦，钢材300吨，问应该生产多少吨甲种产品和乙种产品，才能获得最大利润？8.6.6求解不等式假设生产甲种产品x1吨，生产乙种产品x2吨，这个问题的数学建模如下。最大利润是求S=0.7x1+1.2x2的最大值。用EXCEL规划求解如下：8.6.6求解不等式不等式工作表设计8.6.6求解不等式8.7数据分析工具库1、概述分析工具库由Excel自带的加载宏提供，如果启动Excel后，在Excel的“数据”选项卡中没有“分析”逻辑组，就需通过“文件”→“选项”打开“Excel选项”对话框，再通过其中的“加载项”→“管理”，将“分析工具库”加载到Excel系统中。Excel的“分析工具库”加载宏还提供了一些统计函数、财务函数和工程函数。这些函数只有在安装了“分析工具库”后才能使用8.7数据分析工具库分析工具名称说明方差分析包括3种类型的分析，它们是单因素方差分析、可重复双因素分析、无重复双因素分析相关系数分析用于判断两组数据集（可以使用不同的度量单位）之间的关系。协方差分析用于返回各数据点的一对均值偏差之间的乘积的平均值。描述统计分析用于生成对输入区域中数据的单变值分析，提供有关数据趋中性和易变性的信息指数平滑分析基于前期预测值导出相应的新预测值，并修正前期预测值的误差。傅里叶分析解决线性系统问题，并能通过快速傅里叶变换（FFT）分析周期性的数据。F-检验用来比较两个样本总体的方差直方图分析在给定工作表中数据单元格区域和接收区间的情况下，计算数据的个别和累计频率移动平均分析基于特定的过去某段时期中变量的均值，对未来值进行预测t-检验分析双样本等方差假设t-检验，双样本异方差假设t-检验，平均值的成对双样本t-检验回归分析通过对一组观察值使用“最小二乘法”直线拟合，进行线形回归分析。抽样分析以输入区域为总体构造总体的一个样本z-检验双样本平均差检验2、Excel分析工具库中的工具8.7.1统计分析统计分析工具库Excel的分析工具库提供了3种统计观测分析工具：指数平滑分析、移动平均分析和回归分析三种工具用法相同，以指数平滑分析为例说明其用法。（1）在工作表的一列上输入各时间点上的观察值，如下图A列所示。

8.7.1统计分析（2）选择“数据”|“数据分析”命令，从弹出的对话框中选择“指数平滑”。（3）设置“输入”、“输出”选项，如下图所示。8.7.2假设分析假设检验Excel的分析工具库中也提供了一些假设分析工具，如：t-检验、z-检验、F-检验。运用检验工具可以完成均值、方差的假设检验。案例【例8.10】某种子公司为比较两个稻种的产量，选择了25块条件相似的试验田，采用相同的耕种方法进行耕种试验，结果播种甲稻种的13块田的亩产量（单位：市斤）分别是：880、1120、980、885、828、927、924、942、766、1180、780、1068、650；播种乙稻种的12块试验田的亩产量分别是：940