2014/04/17 担当 堀江 コンピュータ演習2回目 コンピュータ演習 → 技術

2014/04/17 担当 堀江
コンピュータ演習２回目
概要
１～
５回堀江担当（Excel のツール）
６～１０回今駒先生担当（VBA
プログラム基礎）
１１～１５回大村先生担当（VBA
プログラム応用）
コンピュータ演習 → 技術計算のための Excel
◆表計算ソフト
数値データの集計・分析に用いられる作表アプリケーションソフト。縦横に並んだマス
目(セル)に数値や計算ルールを入力していくと、表計算ソフトが自動的に数式を分析し、所
定の位置に計算結果を代入してくれる。
◆化学工学→モデル解析
プロセスおよびの本質を見極めモデル化すること
プロセスのモデル化→現象を数式（微分方程式など）化すること
→数式により現象を表現できれば、実際に起こる現象を予想することができる
計算機性能の向上により、非線形連立方程式や微分方程式を誰でも解くことができるよう
になった。その手法として･･･
Excel のワークシート（初級編）
Excel 上のプログラミング VBA（中級～上級編）
＜モデル式＞
＜Excel 上のツール＞
連立１次方程式
ワークシート関数
非線形方程式（１変数）
ゴールシーク
連立非線形方程式（多変数） ソルバー
最小２乗法などの最適化
ソルバー
（連立）常微分方程式
VBA
ゴールシーク：未知数を変化させて繰り返し計算を行い、条件に合う未知数を探索する。
ソルバー：多変数の連立非線形方程式の解法に用いられる。また、最小２乗法などの最適
化にも用いられる。
マクロ（VBA）
：エクセルが BASIC 言語で記述されるようになり、エクセル上でプログラ
ミングを直接行える。汎用性があるが、使いこなすにはコンピュータ言語に関す
る学習が必要。
準備（コンピュータ演習を行う前に）
◆Excel 2010 は以下の手順を行う。
1.
ファイルタブを左クリックしてオプションを左クリック
2.
アドインを左クリック
3.
アクティブなアプリケーションアドインの項目に「ソルバーアドイン」、｢分析ツール」
、
「分析ツール VBA」があるかを確認
4.
なければ、アドイン「設定」を左クリック
5.
「ソルバーアドイン」
、｢分析ツール」、「分析ツール VBA」にチェックをして OK
6.
インストールしますか？ときいてくるので「はい」
開発タブの表示
1.
ファイルタブを左クリックしてオプションを左クリック
2.
リボンのユーザー設定を左クリック
3.
右メインタブの開発にチェックを入れる
4.
OK をクリック
◆Excel 2007 は以下の手順を行う。
1.
Office ボタンを左クリックして Excel オプションを左クリック
2.
左のメニューバーのアドインを左クリック
3.
アクティブなアプリケーションアドインの項目に「ソルバーアドイン」、｢分析ツール」
、
「分析ツール VBA」があるかを確認
4.
なければ、管理 Excel アドイン設定を左クリック
5.
「ソルバーアドイン」
、｢分析ツール」、「分析ツール VBA」にチェックをして OK
6.
インストールしますか？ときいてくるので「はい」
開発タブの表示
1.
Office ボタンを左クリックして Excel オプションを左クリック
2.
基本設定
3.
[開発]タブをリボンに表示するにチェックを入れる
4.
OK
＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊
「ソルバーアドイン」→ソルバーを使うとき
「分析ツール」→ヒストグラムなどをつくるとき
「分析ツール VBA」→Visual Basic プログラムを使うとき
１．エクセル（表計算ソフト）
◆エクセル必須機能
表計算：関数の種類（sum, exp, ln, log, average, sin, asin, sinh, min, max, pi, rand, stdev,
var, mod, row, column など 300~400 種）
・・・
（合計、エクスポネンシャル、自然対数、対
数、平均、サイン、アークサイン、ハイパボリックサイン、最小値、最大値、π、ランダ
ム、標準偏差、分散、余り、行、列）
使い方：セルの中に =sum(この部分はマウスで範囲指定)
pi(), rand()などは括弧だけでよい
その他の機能
1)
＋マークダブルクリック
6)
Ctrl+V
2)
＄マーク（絶対参照）
7)
ウィンドウ枠の固定
3)
Ctrl+Shift+矢印
8)
並べ替え機能
4)
Shift+矢印
9)
条件付き書式
5)
Ctrl+C（または Ctrl+X）
データの読み込み
テキスト形式データ、CSV（実験装置からのデータ出力で多く用いられる）
正規分布図
◆標準偏差（standard deviation）
標準偏差、データが有限個の場合は

(x
i
 )2
68.27%
N 1
xi は個々の測定値、は平均値である。
分散値は標準偏差の二乗で表される。
95.45%
99.73%
ちなみに偏差値は T  50  10
xi  

で表される。
-3σ
-2σ
-σ
μ
σ
2σ
3σ
演習１：ゴールシークを使ってみる
ゴールシーク（1 変数の非線形方程式を解く）
𝑓(𝑥) = (𝑥 + 1)3 − 𝑒 𝑥 + 3 ln(𝑥 + 1) − 10 = 0
−1<𝑥 <6
を満たす x を求めよ。という問題を解く場合、これを“x =”の形にすることは難しい。
この解を瞬時に求めてくれるのがゴールシーク。
練習：初期値を変化させて上の問題を解け
【ふろく】

テキストファイルの開き方
エクセル開く⇒開く⇒すべてのファイル⇒課題テキストファイルを開く
テキストファイルウィザード⇒次へ⇒カンマにチェック⇒完了

ヒストグラムの作り方
データ分析というタブをクリック⇒ヒストグラムを選択⇒OK
出力先⇒今回は$D$1 を選択
グラフ作成にチェック
入力範囲およびデータ区間を選択⇒OK
（おまけ）

エラーバーの付け方（基礎）
グラフツール⇒レイアウト⇒誤差範囲▼
課題 2-1
kadai2-1 は成績の分布をテキスト形式で保存したファイルである。
3－4 ページのヒントを利用して、別紙の通り、Excel の表を作成せよ。ウィンドウ枠の固
定も行うこと。
課題 2-2（宿題）
kadai2-2 は、身長の分布表をテキスト形式で保存したファイルである。
課題 2-1 と同様に表を作成せよ。