На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


лабораторная работа Моделирование систем

Информация:

Тип работы: лабораторная работа. Добавлен: 15.10.2012. Сдан: 2010. Страниц: 23. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


Министерство  образования Российской Федерации
КРАСНОЯРСКАЯ  ГОСУДАРСТВЕННАЯ  АКАДЕМИЯ
ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ И ЗОЛОТА 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Лабораторная  работа № 1 
 
 

МОДЕЛИРОВАНИЕ И ОПТИМИЗАЦИЯ  ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ  СИСТЕМ 

Методические  указания к выполнению лабораторных работ
по дисциплине «Моделирование систем» для студентов
специальности  210200 
 
 
 
 

 
 
 
 
 

КРАСНОЯРСК 2003
 

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение 3
    МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
4
      РЕШЕНИЕ ОПТИМИЗАЦИОННЫХ ЗАДАЧ
7
    Основы Работы с Excel
10
      Документы Excel: книги, содержащие листы
8
      Базы данных Excel: списки
16
      Диаграмма – наглядно и эффектно
23
      Функции и графики – легко и просто
27
    МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ В ПАКЕТЕ excel
31
      ОБЩИЙ ПОДХОД К ПОСТРОЕНИЮ УРАВНЕНИЯ РЕГРЕССИИ НА ПРИМЕРЕ ЛИНЕЙНОЙ МОДЕЛИ
31
      РАСЧЕТ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ЗНАЧЕНИЙ ПО МОДЕЛИ. ПРОВЕРКА МОДЕЛИ НА АДЕКВАТНОСТЬ
34
    ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЙ ДЛЯ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
37
      ЧАСТЬ I
37
      ЧАСТЬ II
41
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ 43
ПРИЛОЖЕНИЕ  Сочетания клавиш Excel (Функциональные клавиши) 44
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 48
 

ВВЕДЕНИЕ
      Математические модели являются основой функционирования автоматизированных систем управления и представляют собой упрощение реальной ситуации. Создание моделей помогает избежать полного перебора вариантов при проектировании и выборе оптимальных режимов работы оборудования и технологических процессов за счет использования вычислительной техники.
      Ситуации  моделируются для разных целей. Главная  из них – необходимость предсказывать новые результаты или новые свойства явления. С одной стороны, эти предсказания могут быть связаны с распространением уже существующих результатов или иметь более принципиальный характер. Часто они относятся к условиям, которые, по всей вероятности, будут иметь место в некоторый момент в будущем. С другой стороны, предсказания могут относиться к событиям, непосредственное экспериментальное исследование которых неосуществимо. Однако для этой цели моделируются не все ситуации. В некоторых случаях, чтобы добиться более глубокого понимания явления, достаточно уметь описывать математическими средствами работу системы.
      Для выполнения лабораторной работы и построения математической модели студент предварительно получает у руководителя вариант заданий соответственно своей специальности. Далее, руководствуясь методикой выполнения лабораторной работы и используя пакеты прикладных программ, разрабатывает математическую модель или решает оптимизационную задачу.
      В лабораторной работе он должен решать актуальные задачи по совершенствованию технологических процессов производства, ориентируясь на усложнения технологических агрегатов и повышение требований к качеству продукции. При этом ему следует учитывать, что с повышением уровня автоматизации роль человека и требования к уровню его квалификации возрастают. Чем выше сложность автоматизированных систем, тем большие потери несет производство при их возможных отказах, так как операторы оказываются не готовыми к действиям в редко встречающихся ситуациях. Практическое обучение на реальных агрегатах сопряжено с большими потерями материальных и энергетических ресурсов из-за неизбежных при этом проб и ошибок. Для успешного решения этой задачи, безусловно, необходимы новые методы и технические средства, к числу которых можно отнести создаваемые математические модели технологических процессов.
      После построения модели ее следует подвергнуть  проверке. В действительности адекватность модели до некоторой степени проверяется обычно в ходе постановки задачи. Уравнения или другие математические соотношения, сформулированные в модели, постоянно сопоставляются с исходной ситуацией. Существует несколько аспектов проверки адекватности. Во-первых, сама математическая основа модели должна быть непротиворечивой и подчиняться всем обычным законам математической логики. Во-вторых, справедливости модели зависит от ее способности адекватно описывать исходную ситуацию.
      Другой  важной стороной моделирования является решение оптимизационных задач, которое характеризуется выбором такого значения входных параметров, при которых может быть достигнуто оптимальное значение выходных показателей. Решение данной задачи реализуется с использованием пакетов прикладных программ и методов условной и безусловной оптимизации. Поэтому для оценки идентичности модели реальному объекту используются не только качественные, но и количественные оценки.
 

      1 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
      Моделирование как метод исследования процессов (систем) включает в себя две составляющие – построение модели и использование ее для исследования свойств и поведения объекта. Одному и тому же объекту – оригиналу – в зависимости от целей моделирования может соответствовать большое число моделей, отражающих разные его стороны и поэтому имеющих разную структуру.
      Построение  математических моделей состоит  из следующих основных этапов: формулировки целей моделирования; выделения объекта моделирования из среды; построения модели отдельных технологических блоков; переноса знаний с модели на объект.
     Строго  говоря, моделью называется записанная на определенном языке (естественном, математическом и др.) совокупность наших знаний, представлений и гипотез о соответствующем объекте или явлении. Соответственно, моделирование - это замещение одного объекта другим с целью получения информации о важнейших свойствах объекта-оригинала с помощью объекта-модели.
     Математической моделью называется совокупность знаний, представлений и гипотез о процессе или явлении, записанная на языке математических символов.
     Разработка  математической модели состоит из четырех  взаимосвязанных этапов: формулировка целей моделирования, определение объекта моделирования, выбор структуры (структурный синтез) модели, идентификация модели.
     Объектом называется реально существующий процесс, выбираемый для моделирования.
     При определении объекта моделирования  осуществляется его локализация  во времени, в пространственных и параметрических координатах. 

Выделение объекта моделирования  из среды
      Начальный этап моделирования состоит из определения границ объекта. Выделение объекта в пространстве представляет собой определение граничных емкостей технологического процесса, основных и вспомогательных рабочих агрегатов объекта, направления материальных и энергетических потоков.
      При изучении объекта во времени выбирают временный интервал функционирования модели (для аппаратов периодического действия – длительность рабочего цикла; для непрерывных производств – межремонтный срок).
      В пространстве координат поведение объекта тесно связано с целью управления, т.к. из всей совокупности входных переменных, характеризующих протекание процессов, необходимо выбрать те величины, которые будут изменяться при решении задач исследования или управления. К ним относятся управляющие воздействия U = (U1, U2, …, Um); входные воздействия Х = (Х1, Х2, …, Хn); выходные параметры Y = (Y1, Y2, …, Ys); случайные возмущения F = (F1, F2, …, Fk).
      На  следующем этапе следует определить подход, на базе которого будет строиться  построение модели. Теоретический подход влечет за собой построение модели на основе соотношений, вытекающих из физических законов. Этот путь применяется, когда законы известны априори.
      Формальный  подход строится на основе «черного ящика», когда информация в законах протекания процесса отсутствует или объект очень сложен и не поддается описанию.
      В дальнейшем по имеющейся исходной информации выбирается вид модели. Этот выбор осуществляется на основании требований к объему и качеству исходных данных.
      При выборе детерминированных моделей следует отметить ряд преимуществ: их можно разработать даже при отсутствии действующего объекта (например, на стадии проектирования); они качественно более правильно характеризуют процессы, протекающие в объекте, даже при наличии недостаточно точных в количественном отношении параметров модели; они пригодны для прогноза поведения процесса.
      Построение стохастических моделей следует осуществлять при неполной информации об объекте из-за его сложности и большого числа подпроцессов, невозможности описать все входы и если влияние ненаблюдаемых переменных на выходные существенно.
      Динамические модели дают наиболее полное представление о поведении системы, технологического объекта в динамике. Однако их использование приводит иногда к сложным вычислительным задачам. Поэтому, если можно пренебречь динамикой, применяют статистические модели, которые используются для описания систем в статике.
      В качестве методов экспериментального определения выделяют пассивные и активные методы.
      Пассивные методы экспериментального определения предполагают наблюдение за ходом процесса без влияния на процесс.
      Активные методы экспериментального определения предполагают не только наблюдения, но и внесение управляющих воздействий в процесс.
      Рассмотренные этапы можно представить в  виде упрощенной схемы (рисунок 1.1).

Рисунок 1.1 – Классические подходы к выбору модели
      Эффективность математической модели определяется следующими характеристиками.
     1. Адекватность модели – соответствие математической модели объекту в отношении отражения заданных свойств объекта.
     2. Степень целенаправленности поведения модели, в соответствии с которой модели могут быть разделены на одноцелевые и многоцелевые, модели с управлением и без управления.
     3. Сложность, которую можно оценить по общему числу элементов в системе и связей между ними.
     4. Целостность, которая указывает на то, что создаваемая модель является одной общей системой, включает в себя большое количество составных частей, находящихся в сложной взаимосвязи друг с другом.
     5. Неопределенность, которая проявляется в системе, оценивается энтропией и позволяет в ряде случаев оценить количество управляющей информации для достижения заданного состояния системы.
     6. Поведенческая стратегия, которая позволяет оценить эффективность достижения системой поставленной цели.  Для количественной оценки эффективности управления используются критерии качества.
     7. Адаптивность (приспособляемость) к различным внешним возмущающим факторам в широком диапазоне изменения воздействий внешней среды.
     8. Управляемость модели, вытекающая из необходимости обеспечивать управление со стороны экспериментов для получения возможности рассмотрения протекания процесса в различных условиях, имитирующих реальные. К этому можно отнести управление технологическим процессом как в нормальном, так и в предаварийном состоянии.
     9. Возможность развития модели, которая позволяет создавать мощные системы моделирования для исследования многих сторон функционирования реального объекта. Модель должна быть открытой и позволять включение в ее состав новых подмоделей или подсистем управления.
     Математическая  модель процесса или явления в  общем виде представляется зависимостью: 

     
 

где – вектор–функция, зависящая от управляющих воздействий, входных переменных и внутренних параметров; – выходные переменные, – вектор входных переменных; – вектор управляющих воздействий; – вектор внутренних параметров.
     наиболее полное отображение процессов в реальных объектах дают системы алгебраических (статика процессов) и дифференциальных уравнений (динамика процессов), которые широко используются в математическом моделировании.
      В основе методологии построения математических моделей стохастических процессов и зависимостей, отражающих взаимосвязи между данными, полученными экспериментальным путем лежит теория случайных величин и регрессионный анализ.
     Случайной величиной называется величина, которая в результате одного и того же опыта может принять то или иное заранее неизвестное значение. Случайные величины могут быть дискретными (прерывными) и непрерывными. Дискретные случайные величины принимают изолированные числовые значения, отделенные друг от друга конечными интервалами (например: число попаданий при нескольких выстрелах, число появлений герба при нескольких подбрасывания монеты). Значения непрерывных случайных величин не могут быть заранее перечислены и непрерывно заполняют некоторый промежуток (например: ошибка измерения, дальность полета снаряда).
     Всякое  соответствие между возможными значениями случайной величины и вероятностями, с которыми эти значения принимаются, называется законом распределения случайной величины. Закон распределения количественно может выражаться в следующих формах: табличной, графической и аналитической.
     При количественном описании закона распределения  вероятностей можно воспользоваться вероятностью события  X < x, где     x- текущая переменная.  Вероятность этого события, есть некоторая функция x. Эта функция называется функцией распределения случайной величины  X и обозначается  F(x): 

     F(x) = P(X<x) 

     Одной из форм закона распределения непрерывной случайной величины является плотность распределения вероятностей f(x). Она связана с функцией распределения формулой: 

     f(x) = F'(x) 

     Для решения большинства практических задач закон распределения, т.е. полная характеристика случайной величины, неудобен для использования. Поэтому чаще применяют числовые характеристики случайной величины, определяющие основные черты закона распределения. Наиболее распространенными из них являются математическое ожидание, дисперсия и среднее квадратическое отклонение.
     Математическое  ожидание непрерывной случайной  величины определяется следующим образом: 

     
 

     Дисперсия D[X] и среднее квадратическое отклонение определяют рассеяние случайной величины около её математического ожидания и вычисляются по формулам 

     
 

     
 

     В практических применениях теории вероятностей очень часто приходится сталкиваться с задачами, в которых результат опыта описывается не одной, а двумя и более случайными величинами, образующими комплекс или систему. 

Методы  проверки гипотез  об адекватности структуры  модели
      Об  адекватности структуры модели можно  судить по коэффициенту корреляции r (корреляционному отношению h), гистограмме распределения остатков и содержательному анализу остатков.
      Коэффициент корреляции r является показателем тесноты линейной связи между величинами X и Y и определяется по формуле
(1.1)
где n – число экспериментальных данных.
     Коэффициент корреляции изменяется от -1 до +1. Если r = 0, то связь отсутствует; если r = |1|, то связь между X и Y функциональная.
     Корреляционное  отношение h является показателем тесноты нелинейной связи между переменными X и Y и рассчитывается по формуле
(1.2)
где Yi – текущее значение, вычисленное по математической модели значение параметра Y; Yai – текущее значение, полученное на объекте; – среднее значение, которое вычисляется по формуле
(1.3)
     Корреляционное  отношение изменяется от 0 до +1. Если h = 0 , то связь отсутствует; если h = 1 , то связь между величинами X и Y функциональная.
     Следует иметь в виду, что коэффициент  корреляции – это частный случай корреляционного отношения.
     Высокое значение коэффициента корреляции, или корреляционного отношения, свидетельствует об адекватности модели. Однако этого недостаточно и, чтобы определить её адекватность, необходимо построить гистограмму распределения остатков.
     Гистограмму распределения остатков сроят следующим образом. Весь диапазон изменения остатков (от и до) разбивают на несколько поддиапазонов (6-20) и рассчитывают число попаданий ошибок (остатков) в каждый поддиапазон. По оси ординат число попаданий ошибки можно откладывать как в натуральных показателях, так и в процентном соотношении. При адекватности модели реальному объему гистограмма распределения приобретает колоколообразный вид, при неадекватности модели реальному объекту она имеет несимметричный характер или второй горб (рисунок 1.2).
     При содержательном анализе остатков строят распределение остатков модели в зависимости от времени t, входного параметра X, выходного параметра Y. График возможных зависимостей остатков (ошибки) модели от вектора входных параметров X имеет вид, представленный на рисунке 1.3.
     Попадание большинства данных в горизонтальную полосу, расположенную симметрично нулю, свидетельствует об адекватности модели.
а б
Рисунок 1.2 – Гистограмма распределения  остатков: а – при адекватной модели объекта управления;
б –  при неадекватной модели объекта управления
а б
в г
Рисунок 1.3 – График распределения остатков: а – адекватная модель; б, в, г – неадекватная модель
     Окончательное суждение об адекватности модели принимают  на основании анализа коэффициента корреляции, гистограммы распределения и содержательного анализа остатков. 

1.1 РЕШЕНИЕ ОПТИМИЗАЦИОННЫХ  ЗАДАЧ
      Решение оптимизационных задач состоит из следующих этапов; выбора цели проведения оптимизационных исследований; определения границ системы, подлежащей оптимизации; обоснования характеристического критерия, по которому осуществляется оптимизация; выбора независимых переменных; построения объекта системы.
Определение границ системы
      Прежде  чем приступить к оптимальному исследованию, важно четко определить границы изучаемой системы. Границы системы задаются пределами, отделяющими систему от внешней среды, и служат для выделения системы из ее окружения. При проведении анализа обычно предполагается, что взаимосвязь между системой и внешней средой зафиксирована на некотором выбранном уровне. В ряде случаев может оказаться, что первоначальный выбор границы был слишком жестким. Для более полного анализа может возникнуть необходимость расширения установленных границ системы путем включения дополнительных подсистем.
Обоснование характеристического критерия
      При выборе характеристического критерия, по которому осуществляется оптимизация, необходимо иметь в виду, что все критерии подразделяются на обобщенные – экономические и частные – технические. К обобщенным относят чистую прибыль, валовые капитальные затраты, издержки в единицу времени и т.д. Следует отметить, что обобщенные (экономические) критерии являются наиболее мощными, но они не могут быть использованы по техническим возможностям для текущей оценки состояния объекта управления и определения воздействий с процессом.
      Кроме обобщенных используют частные критерии, которые основаны на некоторых технологических факторах и могут быть измерены в текущий момент времени. К ним относятся, например, производительность оборудования, удельный расход электроэнергии, крутящий момент на валу двигателя и т.д.
      Независимо  от того, какой критерий выбирается в качестве главного (первичного) при оптимизации, наилучшему варианту всегда соответствует минимальное или максимальное значение характеристического показателя качества функционирования системы.
Выбор независимых переменных
     На  третьем этапе постановки задачи оптимизации осуществляется выбор независимых переменных, которые должны адекватно описывать проектируемые объекты или условия функционирования системы. В процессе выбора независимых переменных необходимо принимать во внимание следующее:
     Во-первых, нужно провести различие между переменными, значения которых могут изменяться в широких пределах, и переменными, значения которых фиксируются и определяются внешними факторами. К первым можно отнести текущие параметры технологического режима, ко вторым – сорт металла, технические условия на оборудование и т.д.
     Во-вторых, при постановке задачи следует учитывать  все основные переменные, которые влияют на функционирование системы или качество проекта.
     В-третьих, при выборе переменных существенное влияние на решение оптимизационной задачи оказывает уровень детализации при исследовании системы. Очень важно рассмотреть все главные независимые переменные, но нельзя перегружать задачу большим количеством мелких несущественных деталей.
Построение  объекта системы
     На  этом этапе необходимо построить  модель, которая описывает взаимосвязь  между переменными задачи и отражает влияние независимых переменных на степень достижения цели, определяемой характеристическим критерием.
В самом  общем виде структура модели включает основные уравнения материального и энергетического балансов, соотношения, связанные с проектными решениями, а также уравнения, описывающие физические процессы, которые протекают в системе. Эти уравнения обычно дополняются неравенствами, которые определяют область допустимых значений независимых переменных и позволяют установить требования, накладываемые на верхние или нижние границы изменения характеристик функционирования системы, и лимиты имеющихся ресурсов.
     Таким образом, элементы модели содержат всю необходимую информацию, которая используется при расчете решений оптимизационных задач. Для решения оптимизационной задачи функционирования объекта могут использоваться как методы условной, так и безусловной оптимизации. 

2 Основы Работы  с Excel
2.1 Документы Excel: книги, содержащие листы 

     Книга – именно так называется документ Excel. Оно и понятно: первоначальная идея этого приложения – автоматизация бухгалтерского учета. Естественно, запустив приложение, вы увидите открытый в нем по умолчанию документ Книга 1 (рисунок 2.1), созданный на основе шаблона по умолчанию. Для создания книги на основе другого шаблона – правильно, обратимся к диалоговому окну Создание документа (команда Файл > Создать). Выбрав, например, шаблон Рассрочка (на вкладке Решения), мы и создадим, соответственно, книгу Рассрочка1 (рисунок 2.2).
Рисунок 2.1 - Документ Excel по умолчанию
Рисунок 2.2 - Книга на основе шаблона Рассрочка
     Как видно, документы Excel не обязательно похожи друг на друга как две капли воды. Разберемся в том, что мы видим. Первое заметное отличие от документа Word - листы. Книга Excel состоит из листов двух основных типов: рабочих листов и листов диаграмм. В книге, открытой по умолчанию, рабочих листов – три, и каждому из них соответствует ярлычок внизу листа с его именем, в нашем случае (по умолчанию), соответственно, Лист 1, Лист 2 и Лист 3. 

     СОВЕТ
     В версиях до Excel 97 листов в новой книге было 16. Если и в ваших книгах листов должно быть заведомо больше (или меньше), выберите команду Сервис > Параметры, в диалоговом окне Параметры перейдите на вкладку Общие и счетчиком Листов в новой книге установите нужное число (от 1 до 255) листов. 

     ПРИМЕЧАНИЕ
     Забегая вперед, заметим, что на этой же вкладке  флажком Стиль ссылок R1C1 в группе Параметры можно установить стиль ссылок (адресов) ячеек рабочего листа, подобный нумерации элементов матриц в алгебре: первым идентифицировать ячейку будет номер строки (R row), вторым – номер столбца (С – column). Пользоваться этим стилем в нашей книге мы не будем, однако помнить о нем полезно2. Смысл букв R и С, опять-таки, стоит помнить, глядя на всплывающие подсказки и сведения в поле именно размере диапазона. 

     ВНИМАНИЕ
     Если  ярлычки листов (или иные элементы интерфейса) у вас отсутствуют, обратитесь к вкладке Вид все того же диалогового окна Параметры (рисунок 2.3). В группе Параметры окна по умолчанию установлены все флажки, кроме двух: отображающего формулы вместо значений и включающего авторазбиение на страницы. Вообще говоря, хорошо бы видеть разбиение на страницы, но этот флажок действует только в том документе, в котором установлен. 

     СОВЕТ
     Слева от ярлычков расположены четыре кнопки прокрутки ярлычков, две для перебора по одному и две для перехода к крайним. 

     СОВЕТ
     В отличие от Word, в Excel есть две вешки разбивки (документа на области): и на вертикальной, и на горизонтальной полосах прокрутки. Кроме них на левом краю горизонтальной полосы прокрутки есть еще вешка разбивки ярлычков, отделяющая ярлычки от полосы прокрутки. Перемещая вешку разбивки ярлычков, можно перераспределять место для отображения ярлычков и полосы прокрутки. 

     СОВЕТ
     Для перехода из приложения в приложение, из документа в документ, из области  в область, из окна в окно, из листа в лист и т. п. существует множество клавиатурных приемов, которые будут даваться по мере изложения материала.

Рисунок 2.3 - Настройка вида окна
     Щелчок  на ярлычке делает лист активным (лист становится фокусом ввода). Ярлычок становится продолжением листа и светлеет. Двойной щелчок выделяет имя листа и позволяет его изменить (при выходе за пределы допустимых имен – непустое, не длиннее 31 символа и т. д. – вы получите предупреждение Excel). Схватив ярлычок мышью, лист можно переместить, а при удержании клавиши Ctrl скопировать – и не только в пределах исходной книги.
     По  умолчанию окна вновь созданных  документов развернуты, но мы восстановили окно первого документа (см. рисунок 2.1), а затем свернули его и восстановили окно второго документа (см. рисунок 2.2). Восстановив окна документов, можно перемещать мышью ярлычки листов (вместе с листами) из книги в книгу. Перетащив ярлычок на пустое место в области документа, вы создадите новую книгу, в которую и будет перемещен или скопирован этот лист. 

     ПРИМЕЧАНИЕ
     Окно  свернутого документа представляет собой кнопку (см. рисунок 2.2, где свернута Книга 1), но кое в чем ведет себя так же, как и окна других типов. Перетащив на эту кнопку, например, ярлычок листа, мы поместим лист в свернутую книгу. Забегая вперед: если (щелчком) активизировать свернутую книгу, не восстанавливая ее и не разворачивая, в поле имени появится адрес активной ячейки этой книги. 
 

     ПРИМЕЧАНИЕ
     Как вы заметили, в отличие от Word 2000, в Excel 2000 возможность восстановления и сворачивания независимых окон документов внутри окна приложения (в области документа) сохранилась. 

     ПРИМЕЧАНИЕ
     К счастью, подобно Word 2000, в Excel 2000 кнопки открытых документов тоже по умолчанию помещаются на Панель задач. Впрочем, эту возможность можно отключить (зачем?), сняв в группе Отображать флажок окна на панели задач. 

     СОВЕТ
     Щелкните  правой кнопкой на ярлычке листа. Контекстное меню предоставляет  команды для добавления, удаления, переименования, перемещения, копирования и группирования листов. 

     ВНИМАНИЕ
     Команда контекстного меню Выделить все листы  не выделяет, а группирует листы книги. При этом фокусом ввода (активными) становятся все листы книги и действия с ячейками одного листа дублируются на других листах. Все ярлычки сгруппированных листов становятся светлыми, но продолжением листа является только один («верхнего» листа, того, что виден в окне документа). К имени книги в заголовке добавляется слово (Группа). Разгруппировать листы можно соответствующей командой, появляющейся в контекстном меню после их группирования. 

     СОВЕТ
     Проще группировать листы, щелкая на ярлычках при нажатой клавише Ctrl (в произвольном порядке) или при нажатой клавише Shift (сплошную «колоду»). Разгруппировать листы можно щелчком на «не верхнем» листе, а если их два – щелчком на «не верхнем» листе при нажатой клавише Ctrl или щелчком на «верхнем» листе при нажатой клавише Shift. 

     Как мы видели (см. рисунок 2.1 и 2.2), имена  созданных документов не содержат расширений – верный знак к тому, чтобы сохранить их, присвоив им конкретные тип и имена. Процедура, достаточно знакомая по работе с документами Word. Принципиально отличие процесса сохранения в Excel: автосохранение в Excel обеспечивается специальной надстройкой, по умолчанию не подключенной. Выберите, что вам больше по душе, время от времени самостоятельно щелкать на кнопке Сохранить панели инструментов Стандартная или прибегнуть к назойливому «будильнику». В последнем случае выберите команду Сервис > Надстройки и в диалоговом окне Надстройки установите флажок против пункта Автосохранение в списке надстроек. 

     ВНИМАНИЕ
     Подключение любой надстройки замедляет (весьма по-разному) загрузку приложения. 

     ПРИМЕЧАНИЕ
     В списке Тип файла диалогового  окна Сохранение документа можно  видеть, что расширение .xls соответствует книге Excel, .xlt – шаблону, .xla – надстройке и т. д. Сообщим, что *.xlb – это файл с параметрами окна Excel, a *.xlw – файл с параметрами рабочей области. 

     ПРИМЕЧАНИЕ
     Рабочая область – это та конфигурация окон в сеансе Excel, которую хорошо бы сохранить по его завершении. Для этого выберите команду Файл > Сохранить рабочую область и сохраните файл – по умолчанию resume.xlw – в нужном месте. Запустив его, вы сразу вернетесь к предыдущему сеансу Excel. 

     Как управлять документами (книгами) и  «субдокументами» (листами), в первом приближении ясно. Что же, однако, представляют собой листы? Начнем с рабочих листов (о листах диаграмм позже). Рабочий лист – это совокупность ячеек, образованных пересечением 65536 строк и 256 столбцов. Как вы уже догадались (см. рисунок 2.2 и 2.3), сетка может быть и скрыта, – но 216 ? 28 ячеек по-прежнему существуют. Понятно, что должен существовать какой-то способ (или несколько) идентификации (адресации) ячеек. Основной из идентификаторов – это адрес, или ссылка. Взгляните на лист: принцип ясен. Кнопки вверху листа (с одной или двумя латинскими буквами) нумеруют столбцы, а кнопки слева (с цифрами) нумеруют строки. Комбинация номера (буквенного) столбца и номера строки и образует адрес (ссылку) ячейки. Активной является ячейка, выделенная (щелчком на ней указателем в форме объемного креста) жирной рамкой. Ее адрес показан в поле имени (поле слева от строки формул – тем самым, надеемся, мы сделали понятным, что такое поле имени и строка формул). На рисунок 2.1 и 2.2 активна ячейка А1 – это самая левая и самая верхняя ячейка листа. Нажмите сочетание клавиш Ctrl+v, а затем Ctrl+>. Теперь активной стала самая последняя ячейка IV65536. 

     СОВЕТ
     Можно нажать обе стрелки сразу –  мы просто хотели показать способ попасть  в конец столбца, строки или листа. Способ этот, однако, предложен нами лукаво: на самом деле, это сочетание клавиш перемещает активную ячейку в последнюю в данном направлении ячейку с данными (или форматированием не по умолчанию). Известное сочетание клавиш Ctrl+End, перемещающее в Word "курсор в конец документа, в Excel перемещает активную ячейку в конец области данных, области, ограниченной столбцами и строками с ячейками, в которых содержатся данные или происходили какие-либо (не любые) изменения в течение сеанса Excel. 

     ПРИМЕЧАНИЕ
     В поле имени, как можно предположить, в качестве идентификатора активной ячейки может быть не ее адрес, а имя. Забегая вперед: именем можно идентифицировать и диапазон. Выделите нужную ячейку или диапазон и выберите команду Вставка > Имя... Обращайте внимание на список поля имени. 

     Сослаться на ячейку можно и из другой книги. Тогда, например, адрес первой ячейки первой (еще не сохраненной) книги будет выглядеть как [Книга1]Лист1!А1, а ссылка на последнюю ячейку некоей книги с именем Последняя книra.xls (лист снова первый) будет выглядеть как '[Последняя книга]Лист1'!$IV$65536. Символы доллара, появившиеся перед номером столбца и номером строки, означают, что ссылка на ячейку – абсолютная, то есть не зависит от взаимного расположения влияющей и зависимой ячеек. Впрочем (поэкспериментируйте!), смысл понятий абсолютной и относительной ссылок для ячеек, находящихся в разных книгах, несколько... размыт. Одиночные кавычки, апострофы (перед квадратной скобкой с именем книги и перед восклицательным знаком после имени листа) тоже, в общем, не должны озадачивать. Excel автоматически ставит их при появлении «подозрительных» (по его мнению) символов в именах книги или листа. Существенно, однако, появление ссылки типа '0:\А5\А512\[Книга1.х15]Лист1'!$А$1. На сей раз в кавычки взят еще и полный путь к книге, а это означает, что книга с влияющей ячейкой закрыта и чудодейственное свойство Excel (не забывайте о нем!) отслеживать ее перемещения не работает!
     Совокупность  ячеек называется диапазоном, который  может быть простым (в этом случае он всегда прямоуголен), а может быть составным. Простой диапазон можно построить (выделить или указать), щелкнув мышью на первой ячейке, а затем, при нажатой клавише Shift, – на последней (и, разумеется, протаскиванием мыши). Адреса первой и последней ячеек, разделенные двоеточием, образуют адрес простого диапазона. Составной диапазон образуется щелчками на нужных ячейках при удерживаемой клавише Ctrl Адреса отдельных ячеек и адреса простых поддиапазонов, входящих в составной, разделенные точкой с запятой, образуют адрес составного диапазона. 

     ВНИМАНИЕ
     Любой диапазон, построенный с помощью  клавиши Ctrl, Excel считает составным. В отличие от простого, выделенного жирной рамкой активной ячейки, составной диапазон рамкой не выделяется (кроме выделенной тонкой рамкой активной ячейки). При указании рамки диапазонов выглядят одинаково («бегущий шлагбаум»). 

     ВНИМАНИЕ
     Далеко  не любая операция, применимая к  простому диапазону, применима и  к составному. 

     ПРИМЕЧАНИЕ
     При выделении в Excel 2000 происходит не инверсия цвета (как во всех предыдущих версиях), а наложение полупрозрачной «маски». 

     Итак, поскольку выделять мы умеем, раскрасить лист (кнопка Цвет заливки панели инструментов Форматирование) труда уже не составит – так что теперь и о форматировании вообще мы будем вспоминать лишь между прочим. Как еще можно воздействовать на выделенные ячейки? Ввести туда данные – числа (или текст) или формулы. В чем, надо полагать, читатель уже и разглядел цель Excel. Данные можно ввести в активную ячейку, набрав их прямо с клавиатуры и завершив ввод нажатием клавиши Enter. 

     СОВЕТ
     Выберите  команду Сервис > Параметры, в диалоговом окне Параметры перейдите на вкладку  Правка и убедитесь, что флажок Переход к другой ячейке после ввода, в направлении установлен, а в списке выбран пункт Вниз. Установите флажок Правка прямо в ячейке. 

     СОВЕТ
     Для перехода по завершении ввода в другом направлении есть другие клавиши. 

     ПРИМЕЧАНИЕ
     Простой диапазон часто называют смежным, а  составное! – несмежным. 

     По  завершении ввода можно вновь  щелкнуть на ячейке с данными и  начать ввод (в ячейку, ставшую активной!) заново – по завершении ввода прежние данные будут заменены новыми. Если же дважды щелкнуть на ячейке с данными, в нее будет помещен курсор и данные можно редактировать. При вводе с клавиатуры данные появляются и в строке формул, и, щелкнув там, можно перейти к редактированию в строке формул. При этом (слева от строки формул) активизируются кнопки Отмена и Ввод, позволяющие, соответственно, отменить ввод или завершить его без перехода в другую ячейку. 

     СОВЕТ
     Нажатие клавиши F2 – эквивалент двойного щелчка на ячейке. 

     Почему  мы начали разговор с выделения, в  то время как ввод происходит только в активную ячейку (которая, кстати, всегда выделена)? Потому что сочетание клавиш Ctrl+Enter позволяет ввести сразу во все выделенные ячейки данные, набранные на клавиатуре, а сочетание клавиш Ctrl+Shift+Enter – формулу массива. Многие другие операции также применимы ко всему выделенному диапазону, поэтому, различая два понятия, не будем забывать ни об одном из них.
     Очевидное отличие формул от чисел – знак равенства, предваряющий все остальные символы. Серьезнее разговор о формулах мы поведем чуть позже, а пока– главная идея с числами (к каковым формально относится и текст): не так все просто! То, что мы видим в ячейке, может отличаться от того, что мы увидим в строке формул, ну, а в понимании Excel это будет и вовсе третье. 

     СОВЕТ
     Если  вы хотите поиграть с Excel в компьютерные игры, не обращайте внимания на этот совет. Если же вы собрались поработать, выберите команду Пуск > Настройка > Панель управления, в окне Панель управления дважды щелкните на значке Язык и стандарты и в диалоговом окне Свойства: Язык и стандарты внимательно ознакомьтесь со всеми вкладками. Начните с вкладки Региональные стандарты – именно она задает «общий настрой» остальных. Примите для начала настройки по умолчанию – изменение любой из них повлечет не всегда предсказуемые последствия. 

     ВНИМАНИЕ
     Доброжелательная  критика прессой нашего незнания проблемы Y2K, выраженного открытым текстом в прошлых сочинениях об Excel, заставила призадуматься. И точно (чтоб сразу сообразить!): надо ж было приобрести новый календарь! Столь же хитроумное решение предлагается на вкладке Дата: при желании обозначать год двумя цифрами вам придется решить, к какому столетию они относятся. По умолчанию предлагается промежуток с 1930 по 2029 год. Вам, дорогой студент, вероятно, больше подойдет что-нибудь вроде 1991-2090, стало быть, воспользуйтесь счетчиком для «верхней» даты, «нижняя» будет изменяться автоматически. 

     Выберите  команду Формат > Ячейки – а лучше нажмите сочетание клавиш Ctrl+1. К диалоговому окну Формат ячеек и его шести вкладкам обращаться приходится, пожалуй, еще и чаще, чем к знаменитому диалоговому окну Параметры (с его восемью вкладками). И прежде всего нас интересует вкладка Число (рисунок 2.4).

Рисунок 4.4 - Формат представления чисел
     По  умолчанию числовой формат ячейки, то есть формат, присваиваемый хранящимся в ней данными и используемый для работы с ними, – Общий. Формат Общий иногда трактуется как представление, сохраняющее вводимые данные (числа или текст) неизменными, – это, мягко говоря, не совсем так. Excel пытается сообразить, какого типа вводимые данные, – с тем, чтобы отобразить их надлежащим образом в ячейке и строке формул, а главное, правильно использовать их при обработке (в вычислениях). Введите какой-либо текст (то, что Excel заведомо не сможет распознать иначе) – текст будет выровнен влево, именно так Excel всегда выравнивает (по значению) распознанный им текст. 

     СОВЕТ
     Нажмите сочетание клавиш Ctrl+1, перейдите на вкладку Выравнивание и убедитесь, что в группе Выравнивание в списке по горизонтали выбран пункт по значению. 

     Проверьте, что теперь выделено в списке Числовые форматы. Это, по-прежнему, формат Общий, и он позволяет обрабатывать, в том числе, и текст. Если же вам понадобится представить как текст данные, которые Excel таковым не считает, добавьте перед ними апостроф (одиночную кавычку). В ячейке апостроф виден не будет, его роль чисто служебная. Не очень длинную последовательность цифр Excel, понятное дело, истолкует как число и сохранит ее вид почти неизменным – во всяком случае, в строке формул. В ячейке, впрочем, это число Excel тоже разве что выровняет вправо и отбросит незначащие нули. Стоит, однако, ввести дюжину значащих цифр, и Excel вполне может представить число в ячейке в экспоненциальной (научной) форме – не меняя его формат, вид в строке формул и толкование во внутреннем представлении. Хуже, если вы попробуете ввести больше 15 значащих цифр: если не навязать такому числу текстовое представление, все цифры сверх пятнадцати будут отброшены – или заменены нулями, если в списке Числовые форматы выбрать предварительно пункт Числовой и установить счетчик Число десятичных знаков, скажем, на значение 30 (см. рисунок 2.4). 

     ВНИМАНИЕ
     Таково  общее ограничение Excel: число значащих цифр не может быть больше пятнадцати! 

     ВНИМАНИЕ
     Если  для отображения введенного числа  ширины ячейки окажется недостаточно, вы увидите в ячейке ошибку вида #####. Дважды щелкните на правой границе кнопки номера столбца – и все уладится. Впрочем, та же ошибка выводится при появлении отрицательных даты или времени. 

     Остальные форматы на вкладке Числа лучше  изучить самостоятельно. Отметим  только несколько важных, на наш взгляд, обстоятельств, предварив их не менее важной общей идеей: все хитрости с форматами нужны Excel вовсе не для осложнения нашей жизни. Их общая идея: упростить ввод, облегчив Excel распознавание вводимых данных. Ради этого и затеяны все условности. Введите, например, 1 р – выравнивание влево и значение в строке формул, совпадающее со значением в ячейке, дают понять: введен текст. Стоит, однако, поставить после буквы «р» точку, и Excel воспринимает вводимые данные как денежную сумму, да еще и присваивает ячейке денежный формат с определенным (самим приложением) числом десятичных знаков. В строке формул никакого символа денежной единицы при этом нет: Excel будет работать с числом рублей так же, как с любым другим числом, напоминая нам о его смысле только в ячейке. Задав формат ячейки как Денежный (с числом десятичных знаков, например, два), мы вместо рубля увидим в ячейке 1, 00р. Вводить при этом запятую, нули, букву «р» и точку вовсе ни к чему. Заключив единицу в скобки, мы получим то же самое, но со знаком «минус» – Excel воспринимает числа в круглых скобках как отрицательные. Введите 1.1.
     Вполне  возможно, вы увидите в строке формул 01.01. 2000, а в ячейке 01. янв – значит, Excel присваивает ячейке числовой формат (все форматы) типа ДД.МММ. Присвойте теперь этой ячейке формат Числовой с разделителем групп разрядов и двумя десятичными знаками, и в ячейке вы увидите 36 526,00, а в строке формул – то же самое, но без пробела-разделителя. Excel обрабатывает даты, ставя им в соответствие число дней... нет, не с начала века, а с начала 1900 года, а время – в соответствии с долей времени, истекшего с начала суток. Поэтому, например, значению 36 526, 50 в формате Время типа 14.3.99 13:30 будет соответствовать 01.01.00 12:00 в ячейке и 01.01.2000 12:00:00 в строке формул. Еще немного экспериментов: числу 0, 5 в том же формате (или в формате Дата того же типа) соответствует 00.01.00 12:00 (00. 01.1900 12:00:00 в строке формул), числу 1 - 01. 01. 00 (00.01.1900 в строке формул). И наоборот, дате 01.01.1901 соответствует число 367. Выводы: нулевого января не бывает, стало быть, Excel ведет счет времени с 31 декабря 1899 года. Триста шестьдесят седьмым днем с начала 1900 года первое января 1901 года могло оказаться, только если в 1900 году было 366 дней – но летописи свидетельствуют: год этот високосным не был. Попробуйте по очереди ввести в ячейки с присвоенным форматом Дата даты 29 февраля 1900, 1999 и 2000 года... Сравните результаты. Excel на мякине не проведешь – только вот насчет 1900 года «ошибка вышла, вот о чем молчит наука».
     Главное ясно: с этим представлением данных – глаз да глаз. Форма и содержание, сущность и явление... Но это еще не все. Выберите команду Сервис > Параметры, в диалоговом окне Параметры перейдите на вкладку Правка и установите (это не совет, а возможность) флажок Фиксированный десятичный формат при вводе, десятичных разрядов и установите нужное число разрядов соответствующим счетчиком. Теперь при вводе любого числового значения определенное счетчиком количество разрядов (последних введенных) будет автоматически отделяться запятой. 

     СОВЕТ
     При вводе в режиме фиксированного десятичного формата в строке состояния «загорается» индикатор FIX. Обращайте внимание на строку состояния: помимо индикаторов, там все время присутствует комментарий состояния Excel. Щелкните правой кнопкой мыши на строке состояния. Появившееся контекстное меню позволит выбрать функцию, аргументами которой послужат значения в выделенных ячейках. Значение этой функции отображается в строке состояния – это работа средства Автовычисление. 

     А вот еще сюжет. Складываете вы, допустим, некие числа, ясно видимые в ячейках вместе со своей суммой, и вдруг замечаете, что Excel врет! Неправда ваша – посмотрите (мы же предупреждали!) на строку формул и сравните значения, выводимые в ней, со значениями, видимыми в ячейках. Как быть? Нет проблем. Если уж вас так задело несоответствие точности Excel и точности, видимой в ячейках, выберите команду Сервис > Параметры, в диалоговом окне Параметры перейдите на вкладку Вычисления и в группе Параметры книги установите флажок точность как на экране. Кое-что уже ясно. Пора переходить к делу. К какому? Ну, например, к работе со списками.
2.2 Базы данных Excel: списки
     Список  – это база данных Microsoft Excel. Столбцы списка – поля базы данных, а заголовки (подписи) столбцов – имена этих полей. Строки же списка – записи этой базы данных. Резонный вопрос: чем список отличается от прочих данных на рабочем листе? Организацией. Толково и тщательно рассмотреть вопрос нам не удастся: мало места (да и вряд ли кому вообще известны все нюансы организации списков), – но не беда, и в решении этой проблемы, как и многих других в Excel, главное – это практика. Основной принцип создания списка, впрочем, достаточно прост: список должен быть отделен от остальных данных на листе пустыми строками и столбцами, в самом же списке их быть не должно.
     Попробуем создать журнал посещений студентами занятий, в котором отсутствие будет отмечаться нулем, пассивное присутствие – единицей, а прочие оценки – соответствовать результатам работы. Главная трудность в работе – ручной ввод данных. Excel, однако, предоставляет множество средств для упрощения решения этой задачи. Автозамена – средство, известное нам по работе с Word, в Excel – не первоочередное, но полезное, однако о нем уже все сказано (напомним, Сервис > Автозамена). 

     ВНИМАНИЕ
     Список  автозамен предполагается общим  для всех приложений Office. Это, однако, не совсем так. 

     Проверить орфографию также не составит труда (Сервис > Орфография – или клавиша F7). Рассказывать об остальных средствах, полезных при вводе данных, можно очень долго – и в рамках нашей книги мы можем лишь привлечь к ним ваше внимание. Начнем с Автозаполнения. Довольно логично первый столбец заполнить порядковыми номерами (сколько их, студентов-то?). Введите в первую ячейку самого левого столбца списка число 1. Укажите на черный квадратик в правом нижнем углу этой ячейки – маркер заполнения – указатель превратится в черный плюс. Схватите маркер заполнения и перетащите его (вместе с рамкой) на одну ячейку вниз. Теперь и в ней тоже единица. Небогато: того же можно достичь, схватив рамку (указатель превратится в стрелку) ячейки и перетащив ее, удерживая клавишу Ctrl. (Вы уже догадались, что, не удерживая клавишу Ctrl, вы просто переместите ячейку.) Другие способы копирования, перемещения и прочих приемов работы с ячейками (присвоения числового формата, например) представляет контекстное меню ячейки (рисунок 2.5). 

     ВНИМАНИЕ
     Если  при перетаскивании маркера заполнения происходит нарастание значения (например, даты), удерживайте для копирования клавишу Ctrl. 


Рисунок 2.5 - Контекстное меню ячейки
     Запомнив  способы копирования и перемещения  ячеек (и диапазонов), введем в ячейку под первой число 2. Выделим обе ячейки и, схватив маркер заполнения, перетащим его вниз, ячеек на шестнадцать. (Число ячеек можно определить по всплывающей подсказке со значением, помещаемым в ячейку.) Диапазон заполнен числами от 1 до 18 (таково число наших студентов): Excel распознает начальное значение и шаг заполнения – и автоматически заполняет диапазон по распознанному принципу. 

     СОВЕТ
     Для других ситуаций весьма полезны контекстные меню перетаскивания: меню, появляющиеся, соответственно, при перетаскивании правой кнопкой мыши рамки диапазона (рисунок 2.6) или маркера заполнения (рисунок 2.7). Первое из них полезно, по крайней мере, для копирования только значений или только форматов. Про команды Связать и Создать гиперссылку тоже не стоит забывать. Команды второго меню еще интереснее. Изучите их! Протащите, например, правой кнопкой мыши маркер заполнения через несколько ячеек. Выбрав команду Прогрессия, вы вызовете диалоговое окно Прогрессия (рисунок 2.8), в котором есть много возможностей настройки параметров прогрессии, члены которой и заполнят отведенные (протаскиванием маркера заполнения) ячейки. При этом ограничением числа членов (заполненных ячеек) станет либо число выделенных ячеек, либо установленное в диалоговом окне предельное значение. В это же диалоговое окно можно попасть и командой Правка > Заполнить > Прогрессия. Нюансы поведения осваиваются на практике.
и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.