Microsoft Excel: назначение, структура, возможности

Современные технологии обработки информации часто приводят к тому, что возникает необходимость представления данных в виде таблиц. В языках программирования для такого представления служат двухмерные массивы. Для табличных расчетов характерны относительно простые формулы, по которым производятся вычисления, и большие объемы исходных данных. Такого рода расчеты принято относить к разряду рутинных работ, для их выполнения следует использовать компьютер. Для этих целей созданы электронные таблицы (табличные процессоры) -- прикладное программное обеспечение общего назначения, предназначенное для обработки различных данных, представимых в табличной форме.

Электронная таблица (ЭТ) позволяет хранить в табличной форме большое количество исходных данных, результатов, а также связей (алгебраических или логических соотношений) между ними. При изменении исходных данных все результаты автоматически пересчитываются и заносятся в таблицу. Электронные таблицы не только автоматизируют расчеты, но и являются эффективным средством моделирования различных вариантов и ситуаций. Меняя значения исходных данных, можно следить за изменением получаемых результатов и из множества вариантов решения задачи выбрать наиболее приемлемый.

При работе с табличными процессорами создаются документы, которые также называют электронными таблицами. Такие таблицы можно просматривать, изменять, записывать на носители внешней памяти для хранения, распечатывать на принтере.

Таблица - форма организации данных по строкам и столбцам.

Электронная таблица - компьютерный эквивалент обычной таблицы.

Табличный процессор - комплекс программ, предназначенных для создания и обработки электронных таблиц.

Электронная таблица - самая распространенная и мощная технология для профессиональной работы с данными. В ячейках таблицы могут быть записаны данные различных типов: текст, даты, числа, формулы и др. Главное достоинство электронной таблицы - возможность мгновенного автоматического пересчета всех данных, связанных формульными зависимостями, при изменении значения любого компонента таблицы.

Табличный процессор MS Excel позволяет:

1. Решать математические задачи: выполнять разнообразные табличные вычисления, вычислять значения функций, строить графики и диаграммы и т.п.;

2. Осуществлять численное исследование (Что будет, если? Как сделать, чтобы?);

3. Проводить статистический анализ;

4. Реализовать функции базы данных - ввод, поиск, сортировку, фильтрацию (отбор) и анализ данных;

5. Устанавливать защиту на отдельные фрагменты таблицы, делать их невидимыми;

6. Наглядно представлять данные в виде диаграмм и графиков;

7. Вводить и редактировать тексты;

8. Осуществлять обмен данными с другими программами, например, вставлять текст, рисунки, таблицы, подготовленные в других приложениях;

9. Осуществлять многотабличные связи.

Основные объекты табличного процессора MS Excel:

· Ячейка - минимальный объект табличного процессора;

· Строка - горизонтальный набор ячеек, заголовки столбцов - A, B, C,…,IV;

· Столбец - вертикальны набор ячеек, заголовки строк - 1, 2, 3,…65536;

· Адрес ячейки - определяется пересечением столбца и строки (A1, F123, AC72);

· Указатель ячейки - рамка;

· Активная ячейка - выделенная рамкой, с ней можно производить какие-либо операции;

· Смежные ячейки - ячейки расположенные последовательно;

· Диапазон (блок) ячеек - выделенные смежные ячейки, образующие прямоугольный участок таблицы;

· Адрес диапазона (блока) ячеек - определяется адресом верхней левой и нижней правой ячейки, разделенных двоеточием (:), B2:C7 > B2, B3, B4, B5, B6, B7, C2, C3, C4, C5, C6, C7.

· Книга - документ электронной таблицы, состоящий из листов, объединенных одним именем и являющихся файлом;

· Лист - рабочее поле, состоящее из ячеек.

При работе с табличными процессорами создаются документы, которые можно просматривать, изменять, записывать на носители внешней памяти для хранения, распечатывать на принтере. Режим формирования электронных таблиц предполагает заполнение и редактирование документа. При этом используются команды, изменяющие содержимое клеток (очистить, редактировать, копировать), и команды, изменяющие структуру таблицы (удалить, вставить, переместить).

Режим управления вычислениями. Все вычисления начинаются с ячейки, расположенной на пересечении первой строки и первого столбца электронной таблицы. Вычисления проводятся в естественном порядке, т.е. если в очередной ячейке находится формула, включающая адрес еще не вычисленной ячейки, то вычисления по этой формуле откладываются до тех пор, пока значение в ячейке, от которого зависит формула, не будет определено. При каждом вводе нового значения в ячейку документ пересчитывается заново, -- выполняется автоматический пересчет. В большинстве табличных процессоров существует возможность установки ручного пересчета, т.е. таблица пересчитывается заново только при подаче специальной команды.

Режим отображения формул задает индикацию содержимого клеток на экране. Обычно этот режим выключен, и на экране отображаются значения, вычисленные на основании содержимого клеток.

Графический режим дает возможность отображать числовую информацию в графическом виде: диаграммы и графики. Это позволяет считать электронные таблицы полезным инструментом автоматизации инженерной, административной и научной деятельности.

В современных табличных процессорах, например, в Microsoft Excel, в качестве базы данных можно использовать список (набор строк таблицы, содержащий связанные данные). При выполнении обычных операций с данными, например, при поиске, сортировке или обработке данных, списки автоматически распознаются как базы данных. Перечисленные ниже элементы списков учитываются при организации данных:

* столбцы списков становятся полями базы данных;

* заголовки столбцов становятся именами полей базы данных;

* каждая строка списка преобразуется в запись данных.

Ячейки рабочего листа электронной таблицы могут содержать:

· исходные или первичные данные - константы;

· производные данные, которые рассчитываются с помощью формул или функций.

Данные в ячейках таблицы могут относиться к одному из следующих типов: текст, числа, даты, формулы и функции.

Текст - последовательность букв, иногда цифр или некоторых специальных символов.

Числа могут включать цифры и различные символы: знак процента, знак мантиссы, круглые скобки, денежные обозначения, разделители и др. Например: 5; 3,14.

Дата и время вводятся в ячейки электронной таблицы как числа и выравниваются по правому краю.

Формулой в электронной таблице называют алгебраические и логические выражения. Формулы всегда начинаются со знака равенства (=) и вводятся в латинском регистре. Например: =А5*2/В1

Функция представляет собой программу с уникальным именем, для которой пользователь должен задать конкретные значения аргументов. Функции могут вводиться в таблицу в составе формул либо отдельно. Например, функция суммирования имеет вид =СУММ(А1:А2)

Аргументами функции могут быть: числа; ссылки на ячейки и диапазоны ячеек; имена; текст; другие функции; логические значения и др.

MS Excel содержит более 400 встроенных функций. Имена функций можно набирать в любом регистре - верхнем или нижнем. Для облегчения работы с встроенными функциями используется Мастер функций.

В формулах используются следующие знаки арифметических операций:

сложение +

вычитание -

умножение *

деление /

возведение в степень ^

Для изменения порядка арифметических действий используются круглые скобки.

Форматированием называется изменение внешнего оформления таблиц и данных в них.

Важно! Excel различает форматирование всей ячейки и форматирование содержимого ячейки.

К форматированию ячеек относится: изменение шрифта содержимого ячеек, выравнивание данных в ячейках, представление чисел в разных форматах, оформление границ ячеек, и т.д. Для того чтобы изменить формат ячейки необходимо щелкнуть на ней и выполнить команду Формат--Ячейки. Появившееся диалоговое окно Формат Ячеек, позволит изменить формат всей ячейки.

Для выравнивания данных следует:

· щелкнуть на форматируемой ячейке или выделить диапазон ячеек, содержащих выравниваемый текст;

· выполнить команду Формат--Ячейки. На закладке Выравнивание установить опцию Переносить по словам, которая позволяет располагать текст одной ячейки в несколько строк.

Для оформления предварительно выделенных ячеек с помощью рамок следует выполнить команду Формат--Ячейки. На закладке Граница следует выбрать тип линии для рамки, а затем щелкнуть на кнопке с нужным видом рамки. (Возможно поочередное назначение нескольких видов рамок).

Для назначения цветного фона предварительно выделенным ячейкам необходимо выполнить команду Формат--Ячейки. На закладке Вид выбрать цвет фона ячеек и нажать кнопку ОК.

Для изменения шрифта предварительно выделенного текста или числа, находящихся в нескольких ячейках, необходимо выполнить команду Формат--Ячейки. На закладке Шрифт следует указать тип шрифта (Arial, Times New Roman и т. д.), начертание (жирный, курсив, подчеркнутый), размер шрифта, цвет и т.д.

Для изменения формата чисел, находящихся в выделенном диапазоне ячеек необходимо выполнить команду Формат--Ячейки. С помощью закладки Число можно установить один из следующих форматов чисел: денежный, процентный, дата, текстовый и т.д.

При проведении расчетов в электронной таблице Microsoft Excel иногда в ячейках вместо ожидаемых значений выводятся различные “непонятные” результаты. Сегодня мы попытаемся сделать их для нас понятными.

Ячейки заполнены знаками # # # # # # # # # #

Ячейка может заполняться набором символов “решетки” (#) по одной из следующих причин:

1. ширина столбца недостаточна для размещения численного значения, для которого установлен формат Числовой, Денежный или Финансовый. Такая ситуация встречается, например, в ячейке, в которую скопирована формула из другой ячейки, для которой был установлен один из перечисленных форматов. Для исправления ошибки необходимо либо расширить ячейку, либо изменить формат представления данных в ней;

2. ячейка содержит формулу, возвращающую некорректную дату или время. Excel, например, не поддерживает даты до 1900 года или отрицательные значения времени. Увеличение ширины ячейки данную ошибку не исправляет. Ошибка #ДЕЛ/0!

О том, что делить на ноль нельзя, знают даже учащиеся начальных классов. Но тем не менее такая ситуация в Excel встречается довольно часто. Например, на листе, подготовленном для решения линейного уравнения вида ax + b = 0: -- формула в ячейке B4, имеющая вид =-B3/B2, вернет значение ошибки #ДЕЛ/0! в ситуации, когда значение коэффициента а в ячейке B2 еще не задано. Для исключения вывода ошибки можно воспользоваться функцией ЕСЛИ, которая проверяет наличие “неправильного” значения в ячейке B2:

=ЕСЛИ(B2=0; ““; -B3/B2)

Данная формула выводит “пустое” значение (““), если ячейка пустая или содержит 0; в противном случае выводится вычисленное значение корня уравнения.
Другое решение заключается в использовании функции ЕСЛИ для проверки существования любой ошибки. Следующая формула также отображает “пустое” значение в случае получения ошибки любого типа:

=ЕСЛИ(ЕОШИБКА(-B3/B2); ““; -B3/B2)

С особенностями функции ЕОШИБКА ознакомьтесь самостоятельно.

Ошибка Имя?

Как известно, в Excel можно использовать в формулах не только адреса отдельных ячеек или диапазонов, но и их имена. Это облегчает понимание формул. Например, вы согласитесь, что формула нахождения корня линейного уравнения, оформленная в виде:

=ЕСЛИ(a=0; ““; -b/a)

-- где a и b -- имена ячеек, в которых задаются значения коэффициентов уравнения a и b соответственно, выглядит гораздо понятнее приведенного ранее варианта.

Ошибка Имя? возникает в следующих случаях:

1. формула содержит неопределенное имя ячейки или диапазона. Здесь же следует отметить одну особенность Excel. Если удалить имя какой-то ячейки или какого-то диапазона, используемое в формуле, то в самой формуле оно останется (казалось бы, Excel мог бы преобразовать имена в ссылки на соответствующие ячейки, однако этого почему-то не происходит);

2. формула содержит текст, который Excel интерпретирует как неопределенное имя. Например, ошибка в написании имени функции приводит к отображению ошибки Имя?.

Ошибка #Знач!

Ошибка весьма распространена и встречается, как правило, в следующих ситуациях.

1. Формула пытается провести операцию, используя некорректные данные (например, пытается сложить число и текстовое значение). Если на листе в ячейке B7 (см. фрагмент листа ниже) была записана формула =B3+B4+B5+B6, которая затем была распространена (скопирована) на ячейки C7 и D7, то для приведенных исходных данных в ячейке будет выведен результат #Знач! (ясно, что складывать числа и текст нельзя).

1. Использование функции СУММ позволит найти сумму числовых значений в диапазоне, в котором имеются и текстовые значения: =СУММ(D3:D6). Это означает, что в ячейке B7 можно записать формулу =СУММ(B3:B6) и распространить (скопировать) ее на ячейки C7 и D7.

2. В качестве аргументов функции использованы данные несоответствующего типа (например, в функции ЕСЛИ вместо условия использовано число или текст).

3. В качестве аргумента функции используется диапазон, тогда как аргументом должна быть отдельная ячейка. Пример ошибочного оформления: =КОРЕНЬ (A3:A6).

Ошибка #Число!

Ошибка #Число! возникает в одном из двух случаев:

1) для функции, использующей числовой аргумент, задан аргумент другого типа. Пример ошибочного оформления: =КОРЕНЬ(И3);
2) формула содержит слишком большое или слишком маленькое значение. Excel поддерживает величины в пределах от 1Е-307 до 1Е307 (от 10-307 до 10307).

Ошибка #Ссылка!

Ошибка #Ссылка! возникает в случае использования формулой ошибочной ссылки на ячейку. Данная ошибка может встречаться в следующих ситуациях.

1. 1. Ячейка, на которую ссылалась формула, была удалена. Например, следующая формула отображает ошибку #Число!, если удалена строка 20, столбец A или столбец B:=A20/B20

2. Формула скопирована в новое место, где относительные ссылки на ячейки становятся недействительными. Например, если формулу =A1-1 в ячейке A2 скопировать в ячейку A1, формула вернет ошибку #Число!, так как в ней будет присутствовать ссылка на несуществующую ячейку.

3. Содержимое ячейки с формулой было вырезано (командой Правка -- Вырезать) и затем вставлено в ячейку, на которую ссылается формула.

В заключение заметим, что в случаях, когда результатом формулы является ошибка любого из рассмотренных типов, а ширина столбца недостаточна для размещения соответствующего сообщения, ячейка заполняется знаками “#”.

Используемая литература

1. Макарова Н.В. Программа по информатике (системно-информационная концепция). К комплекту учебников по информатике 5-11 класс. Санкт-Петербург: Питер.2000г.

2. Информатика. 5-11 класс. /Под ред. Н.В. Макаровой. - СПб.: Питер, 2001

3. Коляда М.Г. Окно в удивительный мир информатики. ИКФ «Сталкер»,1997

4. Шафрин Ю.А. Основы компьютерной технологии. Учебное пособие для 7 - 11 классов по курсу «Информатика и вычислительная техника» - Москва: ABF,1996

5. Ефимова О.В., Моисеева М.В., Ю.А. Шафрин Практикум по компьютерной технологии. Примеры и упражнения. Пособие по курсу «Информатика и вычислительная техника» - Москва: ABF,1997

6. Горячев А., Шафрин Ю. Практикум по информационным технологиям. М.: Лаборатория базовых знаний, 2001

7. Семакин И.Г., Шеина Т.Ю. Преподавание курса информатики в средней школе. М.: Лаборатория базовых знаний, 2002

8. Симонович С.В., Евсеев Г.А. Практическая информатика. Учебное пособие для средней школы. Универсальный курс. - Москва: АСТ-ПРЕСС: Информ-Пресс, 1998

9. Симонович С.В. Компьютер в вашей школе. М.: АСТ-ПРЕСС: Информком-Пресс, 2001

10. Симонович С.В., Евсеев Г.А. Занимательный компьютер. Книга для детей, учителей и родителей. Москва: АСТ-ПРЕСС: Информком-Пресс, 2002