在 Microsoft Excel 中使用数学和统计函数
介绍
多年来,Microsoft Excel 一直是用于呈现和绘制数据的各种应用程序的事实上的电子表格工具。从库存和项目管理到财务预算和预测,各行各业的家庭用户和专业人士都广泛使用 Excel 来实现他们的目标。除了 Excel 中的基本数学和统计运算(加、减、乘、除、平均和计数等)之外,还有几个内置的、鲜为人知的函数,可以更轻松地汇总和组织数据。
为了说明这一点,我们将使用Northwind 数据库中的销售订单电子表格。这些数据集最初由 Microsoft 在 SQL 安装脚本中提供,并已针对本指南改编为 Excel 格式。订单和订单详细信息选项卡包含以下示例中使用的原始数据,在其余选项卡(示例和预测)中,您将看到每个函数的实际运行情况。这些可以进一步组合以创建更复杂的解决方案,如电子表格中的其他示例(示例 12-15)所示。为简洁起见,本指南中不对最后一组示例进行解释。
值得注意的是,根据 Microsoft Excel 参考,下面列出的函数被归类为数学或统计。
数学函数
在本节中,我们将回顾以下数学函数:SUMPRODUCT、SUMIF、SUMIFS、ROUNDUP和ROUNDDOWN。
乘积和
在电子表格中,销售订单总金额是通过将每个单价乘以相应数量而得出的,而收入则是一段时间内所有销售额的总和。要计算总收入,有两种方法:1) 插入一个额外的列,其中包含每个销售单价和相关金额的乘积,或 2) 使用 SUMPRODUCT 函数。后一种方法不仅更直接,而且还省去了我们添加额外列的时间。
在订单详情中,每个销售订单被分解为单位和数量对。上图显示了单元格 C2 中用于计算总收入的公式。如您所见,SUMPRODUCT将两个范围(或数组)作为输入,默认情况下返回同一行单元格之间所有产品的总和。
注意:SUMPRODUCT还可用于在两个数组之间执行其他数学函数。为此,我们需要将分隔范围的逗号替换为所需的符号(+表示加法、-表示减法或/表示除法)。
求和函数
与众所周知的SUM函数相反,SUMIF允许我们对符合给定条件的范围内的值进行求和。该函数至少需要两个输入:1) 一系列值,以及 2) 一个条件。或者,我们可以将条件应用于一个范围,并在单独的列中对相应的值进行求和。例如,我们可以使用SUMIF查看将订单(已发送或正在处理)运送到法国的总费用。这里,C5 引用了订单中的 G 列和 F 列(分别为Country和Freight):
在这种情况下,SUMIF需要三个参数:查找范围(G2 到 G831)、查找值(双引号内的“法国”)和总和范围(F2 到 F831)。
统计分析系统
此函数类似于SUMIF,因为它提供了一种有条件地对某个范围内的值求和的方法,但它使用一组条件,而不是仅一个条件。例如,我们可以找出运往法国的订单的费用。与上一个考虑所有订单的示例不同,在本例中,我们仅对 ShippedDate 不为空的订单的费用求和:
上面的单元格 C8 显示总和范围是第一个参数,后跟每个条件范围和相应的条件(G2:G831 中的“法国”和 E2:E831 中的“<>”,表示非空单元格,均在双引号内)。
ROUNDDOWN 和 ROUNDUP
数学中四舍五入的目的是以更简单的形式显示数值,同时使其值接近原始值。为了实现这一目标,Excel 提供了许多函数:ROUND、ROUNDDOWN和ROUNDUP。前者按照通常规则向上或向下舍入,而后两个函数分别用于始终向下或向上舍入到指定的位数。
单元格 C11 和 C14 使用以下公式将总销售额向下舍入到两位数,向上舍入到一位数:
- C11:=ROUNDDOWN(C2,0)
- C14:=ROUNDUP(C2,1)
当位数小于零时,数字将四舍五入(向上或向下)到小数点左侧。因此,=ROUNDUP(C20, -1)和=ROUNDUP(C20, -2)分别将 C20 四舍五入到最接近的十位数和百位数。
统计函数
在本节中,我们将回顾以下统计函数:AVERAGEIF、AVERAGEIFS、COUNTIF、COUNTIFS、FREQUENCY和FORECAST。
平均收益
您可能已经猜到了,AVERAGEIF将返回符合给定条件的一系列值的平均值。除其他外,它还可以通过查看该客户的平均订单金额来帮助我们确定与给定客户的业务是否有利可图。在 C17 中,我们使用此函数计算德国客户的平均订单金额:
在上面的例子中,查找范围是 G2:G831(国家),后跟条件(双引号内的“德国”)和平均范围(D2:D831)。
平均IFS
尽管AVERAGEIF非常有用,但如果您需要根据两个或更多条件计算平均值,则必须使用AVERAGEIFS。在这种情况下,传递给函数的第一个参数是平均范围,后跟两个或更多条件范围和条件对。例如,要找出员工 Nancy Davolio 准备的美国客户的平均订单金额,请使用以下输入:
- 平均范围:D2:D831
- 第一个条件范围:G2:G831
- 第一个条件:“美国”
- 第二个条件范围:H2:831
- 第二个条件:“Nancy Davolio”
COUNTIF 和 COUNTIFS
要计算给定范围内符合条件的值的数量,我们可以使用COUNTIF。必需的参数是计数范围和查找值(按此顺序)。 C23 显示了在 H2:H831 范围内计算名称 Margaret Peacock 出现的单元格数量的结果:
如果我们有兴趣添加另一个过滤器,例如尚未发货的订单,我们可以改用COUNTIFS。在这种情况下,每个范围/条件对按顺序作为函数的参数添加:
与SUMIFS和AVERAGEIFS一样,COUNTIFS也允许任意数量的条件 — — 只要每个条件都附有相应的标准范围。
频率
要找出一系列值在某个范围内出现的频率,我们可以使用FREQUENCY。此函数需要两个数组作为输入:1)数据范围,2)对间隔断点的引用,这些断点将作为第一个数组中数据点的组。
使用FREQUENCY,我们可以回答诸如“有多少订单金额超过 2500 美元?”或“有多少订单金额低于 500 美元?”等问题。通过按 500 的间隔对订单金额进行分区,如下面 F 列所示,在将=FREQUENCY(Orders!D2:D831, F3:F7)应用于 G3 后,我们在 G3:G8 中得到以下内容:
如果将光标放在 G4 和 G8 之间的任意单元格上,您会注意到公式与 G3 中的公式相同,但显示为灰色,这意味着无法编辑它,因为输出数组源自 G3:
乍一看,FREQUENCY返回一个数组,其长度等于间隔断点数加一,可能会令人困惑。函数输出中的最后一个数字表示金额高于最后一个断点(在本例中为 2500)的订单数。
预报
根据已知的一系列x和y,FORECAST使用线性回归返回</fo
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