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Dr. Fish 漫游社會統計

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如何使用Excel進行數學計算【進階篇】

Posted on 2024-07-182024-10-07 Updated on 2024-10-072024-10-07 By Dr. Fish
資料管理

使用 Excel 進行數學計算相當地簡單和方便,只要利用鍵盤符號和功能表的小圖示就可進行基本的數學計算。不過當資料變得龐大或想在一個公式裡包含數個運算時,像計算機般的鍵盤操作方法會耗費較多的時間,此時利用內建的函數來進行數學計算會更合適,應用上也更靈活。

本篇文章將介紹利用函數進行數學計算的方法,是比單純運用鍵盤符號和功能表的小圖示更進階的操作方法。雖然 Excel 內含許多數學相關的函數,但這裡將以較常使用到的基本數學運算函數為主,包括總和、次方、平方根、絕對值、對數和四捨五入。如果您不清楚利用鍵盤符號和小圖示進行基本數學計算的方法,建議您先閱讀如何使用Excel進行數學計算【基礎篇】,將有助於下面內容的理解喔!

  • SUM 函數計算總和
  • PRODUCT 函數計算乘積
  • POWER 函數計算次方
  • SQRT 函數計算平方根
  • ABS 函數取得絕對值
  • FACT 函數計算階乘
  • LOG 函數計算對數
  • ROUND 函數執行四捨五入

SUM 函數計算總和

求得數值的總和是很常用到的數學計算,在 Excel 裡只要用加號(+)就可把數值相加。例如下圖中位於儲存格B2到B6的5個分數,若要計算這5個分數的總和,可使用每一個分數的儲存格參照,在任一儲存格(下圖為E2)裡輸入公式 =B2+B3+B4+B5+B6 並按下 Enter 後,即傳回總和400。

add values using formula in Excel

這樣直接輸入公式的方法適用在相加的數值不多的時候,如果資料很多,便顯得耗時。當要計算總和的數值很多時,可改使用 SUM 函數,語法為 SUM(number1, [number2], …),括號裡的引數可以是數值本身、數值的儲存格參照或運用冒號(:)來表示的儲存格範圍。

例如上面例子裡的5個分數,改使用函數來計算總和,可在任一儲存格(下圖為E3)裡,輸入下面的語法:

=SUM(B2:B6)

語法括號裡的引數 B2:B6 指儲存格B2到儲存格B6的資料範圍,整個語法要求 Excel 計算64、81、72、95和88這5個分數的總和,語法輸入完後按下 Enter,會傳回數值400,和上面利用公式來計算的結果是相同的。

add values using SUM function in Excel

不論是輸入公式或函數語法,皆建議使用數值的儲存格參照(cell reference)而不是數值本身。藉由儲存格參照的輸入方法,當資料有所更改的時候,計算的結果也會隨著變更,省去重新輸入公式或函數語法的麻煩,也可減少計算錯誤的機率。例如下圖裡位於儲存格B4的分數從原本的72變成79,儲存格E2和E3的總和也跟著從原本的400變成407。

add values using cell references in Excel

因此,透過 SUM 函數可以簡單地求得很多分數的總和,省去逐一輸入分數或儲存格參照來計算總和的麻煩,不但節省時間也降低輸入錯誤的機率。

PRODUCT 函數計算乘積

在 Excel 裡若要求得數值的乘積,可以使用星號(*)把數值相乘。例如下圖中的5個分數,如果要計算這5個分數的乘積,可以在任一個儲存格(下圖為E2)裡,輸入公式 =B2*B3*B4*B5*B6 後按下 Enter,會傳回乘積81000。

multiply values using formula in Excel

不過當資料很多的時候,逐一輸入數值或儲存格參照至公式裡很費時且容易出錯,所以可改用 PRODUCT 函數來計算乘積。這函數的語法為 PRODUCT(number1, [number2], …),括號裡的引數可以是數值本身、數值的儲存格參照或數值所在的儲存格範圍。

同樣利用上面例子裡的5個分數,但改使用 PRODUCT 函數來計算它們的乘積,在任一空白的儲存格(下圖為E3)裡輸入下面的語法:

=PRODUCT(B2:B6)

語法括號裡的引數 B2:B6 指儲存格B2到B6的資料範圍,整個語法要求 Excel 計算分數5、9、10、12和15的乘積。語法輸入完成後按下 Enter,會傳回乘積81000。

multiply values using PRODUCT function in Excel

下圖呈現了計算乘積的2種方法,雖然都可得到相同的結果,但利用公式的方法需要逐一輸入每個分數的儲存格參照,當資料很多的時候,會相當費時和容易出錯。相較之下,利用函數來計算許多數值的乘積會是個較有效率的方法。

different methods to multiply values in Excel

不論是 PRODUCT 函數或上面的 SUM 函數,儲存格參照的資料必須是數值,如果是空白儲存格或文字,計算時會略過這些儲存格。

POWER 函數計算次方

運用 Excel 計算次方可使用插入符號(^),在想求得若干次方的數值後面加上插入符號,然後在插入符號的後面輸入次方數(指數)。例如要計算下圖中儲存格B2裡分數3的平方,可在任一儲存格(下圖為E2)裡輸入公式 =B2^2 後按下 Enter,就會傳回數值9。

square a number using formula in Excel

除了插入符號的用法外,也可使用 POWER 函數來計算次方,語法為 POWER(number, power),括號裡的第1個引數為想求得若干次方的數值,第2個引數為次方數。

在上面的例子裡,若使用函數來計算分數3的平方,可在任一空白的儲存格(下圖為E3)裡,輸入下面的語法:

=POWER(B2, 2)

語法括號裡的第1個引數B2指位於儲存格B2的分數3,而第2個引數指2次方,也就是平方。整個語法要求 Excel 計算分數3的平方,按下 Enter 後傳回數值9,和上面利用公式計算出來的結果是相同的。

square a number using POWER function in Excel

因此,不論要計算幾次方,只要更改語法括號裡的第2個引數就好。然而,POWER 函數一次只能用來計算一個數值的若干次方,所以並沒有比利用公式計算的方法來得快速,您可以選擇自己喜歡或習慣的方式來操作喔!

SQRT 函數計算平方根

運用 Excel 計算平方根同樣可以使用計算次方的插入符號,因為平方根為1/2次方,所以在插入符號的後面輸入1/2就可以。例如想要求得下圖中儲存格B5裡分數9的平方根,可在任一空白的儲存格(下圖為E2)裡,輸入公式 =B5^(1/2) 後按下 Enter,即可得到結果3。

square root using formula in Excel

由於平方根為1/2次方,所以也可使用上面提到的 POWER 函數來計算平方根。同樣以分數9為例,在任一空白的儲存格(下圖為E3)裡,輸入語法 =POWER(B5, 1/2) 後按下 Enter,一樣會傳回數值3。

square root using POWER function

除了利用插入符號的公式和 POWER 函數這2種方法外,還可以使用 SQRT 函數來取得平方根。這個函數的語法為 SQRT(number),括號裡的引數為想求得平方根的數值,語法可說是相當地簡單。同樣以上面的分數9為例,在任一空白的儲存格(下圖為E4)裡,輸入下面的語法:

=SQRT(B5)

語法括號裡的引數B5指位在儲存格B5的分數9,整個語法要求 Excel 計算分數9的平方根。語法輸入完成後按下 Enter,會傳回數值3,和上面2種方法得到的結果是相同的。

square root using SQRT function in Excel

下圖呈現了3種計算平方根的方法,不論是利用插入符號的公式、POWER 函數或 SQRT 函數,都是一次只能求得一個數值的平方根。

methods of calculating square root in Excel

但不論是哪一種取得平方根的方法,數學公式或函數語法都不困難,您可以依據個人的喜好或習慣去選擇操作方法喲!

ABS 函數取得絕對值

運用 Excel 取得一個數值的絕對值可以使用 ABS 函數,語法為 ABS(number),括號裡的引數為想求得絕對值的數值,語法相當地簡單。例如想求得下圖中儲存格B2裡分數-3的絕對值,可在任一空白的儲存格(下圖為D2)裡輸入下面的語法:

=ABS(B2)

語法括號裡的B2指位在儲存格B2的分數-3,整個語法要求傳回-3的絕對值。語法輸入完成後按下 Enter,即傳回數值3。

absolute value using ABS function

因為 ABS 函數一次只能使用在一個數值上,所以若要取得同一欄其他數值的絕對值,可以複製帶有 ABS 函數語法的儲存格再貼至該儲存格下方的儲存格上。

例如要取得上面例子裡儲存格B3到B5的數值絕對值,可以複製儲存格D2後再貼上至儲存格D3到D5,ABS 函數語法裡的引數會隨著儲存格的改變而更改,就可取得分數9、-12和18的絕對值。

copy ABS function and paste in Excel

透過 ABS 函數取得絕對值的方法很簡單,雖然一次只能取得一個數值的絕對值,但利用上述的複製、貼上的操作就可快速地取得一整欄資料的絕對值,可說是相當地方便。

FACT 函數計算階乘

一個正整數的階乘是指等於和小於這個正整數的所有正整數的乘積,例如下圖中位於儲存格B2的數值5,若要計算這個數值的階乘,可在任一儲存格(下圖為D2)裡輸入公式 =5*4*3*2*1,按下 Enter 後會傳回數值120。

factorial calculation using Excel formula

但當數值很大的時候,運用公式來計算階乘便顯得耗時,此時可使用 FACT 函數來計算。這個函數的語法為 FACT(number),括號裡的引數為想要計算階乘的數值。例如剛才的數值5,在任一空白的儲存格(下圖為E2)裡輸入下面的語法:

=FACT(B2)

語法括號裡的引數指位在儲存格B2的數值5,整個語法要求計算數值5的階乘。語法輸入完成後按下 Enter,即傳回數值120。

factorial calculation using FACT function

若想計算其餘3個數值的階乘,可以複製儲存格E2再貼上至儲存格E3至E5,FACT 函數括號裡的引數會隨著儲存格的變更而改變,就可得到數值1、0、9的階乘。

copy FACT function and paste into multiple cells

運用 FACT 函數計算階乘時,一次只能計算一個數值的階乘。若想一次取得一整欄資料的階乘,可以利用複製和貼上的方法,操作過程相當地簡單。

LOG 函數計算對數

運用 Excel 求得對數可以透過 LOG 函數,語法為 LOG(number, [base])。括號裡的第1個引數為想求得對數的數值,第2個引數為對數的底數,若省略不寫,預設值為底數10。例如要計算下圖中以2為底數16(儲存格B2)的對數,可在任一空白的儲存格(下圖為D2)裡,輸入下面的語法:

=LOG(B2, 2)

語法括號裡的第1個引數B2指位於儲存格B2的分數16,而第2個引數指對數的底數為2。整個語法要求傳回以2為底數16的對數,按下 Enter 後傳回數值2。

logarithm with base 2 using LOG function

若複製儲存格D2並貼上至儲存格D3和D4,就可求得儲存格B3、B4的分數以底數為2的對數,傳回的數值如下圖所示。

logarithm with base 2 using copy and paste in Excel

使用同樣的例子,如果要改計算以10為底數16的對數,可在任一空白的儲存格(下圖為F2)裡輸入下面的語法:

=LOG(B2, 10)

語法括號裡的第1個引數指位於儲存格B2的分數16,而第2個引數指對數的底數為10。整個語法要求傳回以10為底數16的對數,按下 Enter 後傳回數值1.204(四捨五入至小數點後第3位)。

logarithm with base 10 using LOG function in Excel

同樣地,複製儲存格F2並貼上至儲存格F3和F4,就可得到以10為底數儲存格B3和B4(也就是分數10和100)的對數,傳回的結果如下圖所示。

logarithm with base 10 using copy and paste

除了 LOG 函數外,計算以10為底數的對數還可以使用 LOG10 函數,語法為 LOG10(number),括號裡的引數為想求得底數為10的對數數值。利用和上面相同的例子,若要求得底數為10分數16的對數,可在任一空白的儲存格(下圖為F2)裡輸入如下的語法:

=LOG10(B2)

語法括號裡的引數B2指位在儲存格B2的分數16,整個語法要求計算以10為底數16的對數。語法輸入完成後按下 Enter,傳回數值1.204,和利用 LOG 函數計算得到的數值是相同的。

logarithm with base 10 using LOG10 function in Excel

複製儲存格F2並貼上至儲存格F3和F4,就可得到用 LOG10 函數計算出來的底數為10分數10和100的對數,傳回的結果如下圖所示。從下圖也可以發現,如果要計算以10為底數的對數,不論是 LOG 函數或 LOG10 函數,都可得到相同的結果。

copy LOG10 function and paste to obtain logarithms of other numbers

若想計算自然對數,可在 LOG 函數語法括號裡的第2個引數輸入2.71828。此外,也可直接使用 LN 函數,語法為 LN(number),括號裡的引數為想求得自然對數的數值。

natural logarithm using LOG and LN functions

上圖為利用 LOG 函數和 LN 函數取得分數10的自然對數語法和結果,可以看出2種函數傳回的結果有非常些微的差距,原因在於 LOG 函數語法裡的常數e底數只是約略的數值,而不是完整的數值。因此,如果想取得較正確的自然對數結果,使用 LN 函數是個較合適的選擇喔!

ROUND 函數執行四捨五入

在 Excel 裡執行四捨五入可以直接使用功能表的常用 » 數值裡的減少小數位數或增加小數位數小圖示,操作上很方便。此外,也可以利用 ROUND 函數來執行四捨五入,語法為 ROUND(number, num_digits),括號裡的第1個引數是要四捨五入的數值,第2個引數為想捨入的小數點後位數。

例如下圖中儲存格B2的分數3.16739,若要將這個分數四捨五入到小數點後第3位,可在任一空白的儲存格(下圖為E2)裡輸入下面的語法:

=ROUND(B2, 3)

語法括號裡的第1個引數B2指儲存格B2裡的分數3.16739,第2個引數3指四捨五入到小數點後第3位。整個語法要求四捨五入分數3.16739到小數點後第3位,按下 Enter 後傳回3.167。

round a number to 3 decimal places using ROUND function

運用相同的方法,將儲存格B3、B4和B5的分數分別四捨五入到小數點後第2位、小數點後第1位和整數,可分別在下圖的儲存格E3、E4和E5輸入下圖F欄的語法,即會傳回四捨五入的結果。

round numbers using ROUND function

若想讓數學計算結果直接執行四捨五入,可以結合 ROUND 函數和其他函數。例如想把下圖中儲存格B2的分數10的自然對數直接四捨五入到小數點後第3位,可在任一空白的儲存格(下圖為D2)裡,輸入下面的語法:

=ROUND(LN(B2), 3)

語法括號裡的第1個引數 LN(B2) 為儲存格B2裡分數10的自然對數,第2個引數3指四捨五入到小數點後第3位。整個語法結合了 LN 函數和 ROUND 函數,要求 Excel 先計算分數10的自然對數,再將結果四捨五入到小數點後第3位,按下 Enter 後傳回結果2.303。

round a natural logarithm using ROUND and LN functions in Excel

不只是 ROUND 函數和 LN 函數,其他函數之間也都可以結合運用,只要一個語法就可傳回想要的計算結果,讓運用 Excel 進行數學計算的操作變得實用且靈活。

以上為本篇文章對如何使用 Excel 執行進階的數學計算的介紹,希望透過本篇文章,您學會了常用的 Excel 數學函數的使用方法。若您喜歡本篇文章,請將本網站加入書籤,並持續回訪本網站喔!另外,也歡迎您追蹤本網站的 Facebook 和/或 X(Twitter)專頁喲!

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