电子表格EXCEL在城市规划中的应用定量化研究是系统工程追求的重要目标,尽管在城市规划工作中,城市发展战略研究的定量化分析比重较少,主要依靠人的知识和经验,但从现代信息技术观点来看,知识是从数据和信息来的,即有数据信息知识的过程。对大量数据进行适当处理,使之上升为信息,对信息的处理,上升为知识。而对数据和信息的处理都是通过数学模型和算法实现的。至于在城市与区域规划中的预测、评价和工程规划中的优化计算更是需要大量计算工作。因此,城市规划系统工程的定量分析是不可缺少的工作。•一提起复杂的计算,人们首先想到的是编写计算机程序上机计算。可是规划师的数学和计算机编程能力是有限的。尽管可选用的数据处理软件包有不少,规划师实际上难于方便地得到。即使得了某些程序,也不知从何下手操作。由于这些原因,系统工程技术和定量化分析工作在城市规划领域一直难于推广开来。•有没有一种不需编程却又能进行复杂数据处理的工具呢?有,它就是电子表格软件。早在1985年,叛国人奥特斯曼就向规划教育界重点推荐电子表格Lotus1-2-3。他断言,对于许多规划师来说,电子表格肯定是他们在微机上使用的第一种商业软件。并且,电子表格将会成为他们得心应手的工具,十几年后的今天,电子表格软件有了巨大发展。种类包括微软的EXCEL和国产的CELL共有7-8种,其中,EXCEL是其中的佼佼者。•电子表格EXCEL功能强大,易学好用。它带来几百种函数和分析工具,能进行极复杂的数据处理。它的制表、图表、数据管理、地图信息处理与显示等等功能对于规划师都是很有用的工具。电子表格处理数据的特点是直观,很符合人的自然计算过程,安排工作表进行数据处理,就像在一张大纸上作计算一样,各种中间计算过程保存在表上。•本篇在扼要介绍电子表格EXCEL的基本操作方法后,详细介绍了城市与区域规划可用到的数学模型的EXCEL计算方法。包括有重要应用的现代统计方法和人工神经网络等复杂而繁重的计算,本篇都提供了具体操作方法。电子表格EXCEL作为数据处理工具,完全可称为规划师的有力助手。•工作表单元格基本操作•工作表是整个EXCEL软件最重要的区域,所有文件和数据的输入、应用公式进行计算都通过工作表来完成。工作表分成许多直列与横行,列与行的叉位置称为单元格。对于EXCEL2000,一页工作表包含256列65536行个单元格。每个单元格可容纳32000字符,可写入一篇短篇小说。单元格以列和行的交叉位置命名,如第5列第20行的交叉位置叫E20单元格。•选择活动单元格•在工作表中进行单元格式化、录入数据、复制、剪切、粘贴和运算等操作前、均需要选择活动单元格。•单个单元格的选择•移动鼠标使其指向要选择的单元格,击左键,选中的单元格被加上粗黑框。也可以用箭头指向键的移动选择活动单元格,这对选择相近的单元格很方便。•选择一个单元格区域•所谓一个单元格区域是指要用对角线(左上和右下)单元格表示的单元格矩形群体,如果选取A1:E6为活动单元格,则要将鼠标指到A1然后按住左键,将指针拖到E6,松开左键就行了。被选取的单元格区会反白,(但左上角单元格仍为白色)。用这种方法也可以选取超过屏幕显示范围以外的单元格。也可以用键盘来选择单元格区,如选取A1:C8,先单击A1然后按住Shift键单击C8即可。•选取多个单元区•若选取的区域不在一个矩形内,用对角线不能表示要选取的多个区域。这时可用增加模式。即在选取第二个区域前先按住Ctrl键。例如要同时选取A1:C6和D7:F12•单击A1,然后按Shift键,再单击C6•按住Ctrl键,单击D7,再按住Shift键,单击F12。•选取工作表•一般而言,当启动EXCEL后,就产生一个工作簿,被称为Book1,一个工作簿包含了独立的16页工作表,当前工作表是活动的,通常为sheet1,当即就可以在上面进行单元格操作。•在工作表地线以下有一排工作表标签,标有sheet1、sheet2…,用鼠标左键单击某个标签就能选取某个工作表。•选取一组工作表•1、单击第一个工作表标签•2、按下Shift键,然后单击要选取的工作表标签。•选取不相邻的一组工作表•按住Ctrl键,依次单击要选取的工作表标签。•在单元格中输入常数、字符串、公式•1常数的输入•用键盘或小键盘输入数字后,可按Enter键确认。也可以鼠标和箭头键移开单元格光标来确认当前输入的内容。•在单元格输入数据和等号后,公式栏左边会出现“×”、“√”、“f”。单击“×”会放弃键入内容,单击“√”可确认输入内容。单击“f”等于按函数指南按纽,准备输入函数。•字符串的输入•字符串的输入和确认与数学输入和确认相同。若输入的数字要作字符串用,在输入此数字时,应当在前面加上西文单引号,如’123。或者按如下方式输入:=“123”•输入汉字应先按住ctrl+空格键,当然必须进入中文输入状态,选取中文输入方法。•公式的输入•EXCEL的所有公式都以“=”开头,如要将1÷3输入单元格,应键入=1/3。键入公式后按Enter键确认,也可以单击“√”来确认,用箭头键移开本单元格也行。•1、没有单元格引用的公式,按通常方式键入并确认。有引用的公式见下节。•2、EXCEL的加“+”、减“-”、乘“*”、除“/”、乘方“^”、括号()等运算符和运算优先级别与其它软件约定相同,建议多用括号解决较复杂的分式公式的计算,这可以避免使用不当的错误。•在单元格中键入公式并确认后该单元格会显示运算结果。但公式栏内还是显示键入的公式,公式栏较宽,一般能完整地显示公式,公式的修改在公式栏中进行为好。•单元格引用•1相对、绝对、混合引用•例如我们将1、2、3三个数分别键入A1、A2、A3单元格,再在A4中键入=A1+A2+A3这就完成了三个数的求和。称A4引用了A1、A2、A3单元格。单元格的引用可大大提高操作效率,少出差错。•相对引用•相对引用是直接使用单元格或单元格区名,如A1、A1:C3,不加“$”符。•相对引用的作用在公式的复制过程会体现出来。例如在A1:A5中分别键入1、2、3、4、4,在B1:B5中分别键入2、4、6、8、10,要实现这两个列向量对应元素求和,只需在C1中键入=A1+B1,并将公式向下复制到C5,得到列向量3,6,9,12,15。若单击C4,会看到C4中确有公式=A4+B4。就是说,新公式的单元格和被引用的单元格保持相对位置。•绝对引用•绝对引用的单元格名的行和列前都有“$”符号。所谓绝对引用的单元格与引用的公式单元格位置关系是绝对不变的。例如我们在A1:A10中输入10个角度值,求这些角度的三角函数值,由于EXCEL的三角函数是用弧度,就必须先对角度进行变换,将变换因子输入C1,既在C1输入=PI()/180。在B1中键入=A1*$C$1,并将公式复制到B10,则B1:B10中就得到相应的弧度值。这里的$C$1就是绝对引用,在公式复制过程保持C1单元格中的内容不变。•在公式向下复制中,会发现C3、C4中的值为零,这是不对的。如果C3中改为=A2*$B$2,则会正确。此时B2变为了绝对引用。即在公式复制中B2的值被锁定为120。•混合引用•若单元格名的字符前有“$”,而数字前没有“$”,这时被引用单元格的列位是绝对的。行位是相对的,反之列位是相对的,行位是绝对的。•采用何种引用要仔细考虑,无论是哪种引用,在键入公式的单元格内,运算结果是一样的,只是在复制的单元格中不同的引用才表现出不同结果。相对引用和绝对引用的区别•包括绝对引用单元格的公式,无论将其复制到什么位置,总是引用特定的单元格。如果需要绝对引用某一单元格或单元格区域,需要在单元格列或行标志前加一美元符号。•在输入公式时,用户如果是通过单击单元格的方法来确定公式中所包括的单元格,这时的单元格引用就是相对引用。如果用户将该公式进行复制操作,那么,随公式位置的改变,其引用的单元格也会相应发生变化。相对引用单元格无需在单元格行或列标志前加$符号。•引用其它工作表的单元格•引用当前工作簿中其它工作表的单元格•设当前工作簿的当前工作表为Sheet1,若要在A1中引用Sheet2工作表的B2:E2的内容(求和),操作步骤如下:•直接键入•在Sheet1中用鼠标或键盘选取A1单元格,然后键入=SUM(sheet2!B2:E2)•2)按Enter键•2、用鼠标操作•1)在Sheet1中单击A1,并键入SUM()•2)单击Sheet2中工作表标签•3)在Sheet2中选取B2:E2单元格区,补上右括号“)”•4)按Enter键•引用其它工作簿的单元格•设当前工作簿为Book1,当前工作表为Sheet1,在A1中要引用名为SALES.xls工作簿中Sheet1工作表中的$C$5:$D$5单元格区中的数据,操作方法如下:•1、直接键入•将单元格光标移到A1,然后按如下格式将引用的范围键入A2:•SUM(’C:\EXCEL\EXAMPLES\[SALES.XLS]Sheet1’!$C$5:$D$5)•按Enter键。•2、用鼠标选择要引用的单元格。•1)用鼠标选择要引用的单元格。•2)用文件菜单中的打开命令,打开SALES工作簿。•3)在SALES工作簿Sheet1工作表中选择$C$:$D$5单元格。•4)按Enter键。5)关闭SALES工作簿。•复制单元格数据•复制单元格数据有几种方法,在数学模型计算中常用鼠标拖曳连续复制方法。•操作步骤:•①选定要复制的单元格或单元格范围。•②将鼠标光标移到选定单元格边框,光标会变成箭头。•③将箭头指到边框右下角的小方块,按下鼠标左键,光标变成十号。•④拖动鼠标到复制的范围,松开左键,完成复制工作。•用函数命令建立函数公式•Excel的函数功能十分强大,内容丰富,它们能满足许多领域的计算要求。本章介绍函数语法和常用函数使用方法。全部函数见附录。•1函数语法•Excel的函数是由函数名和参数组成。函数名用来指定函数要执行的运算,如求和、求平均等;参数用来指定函数使用的数值或Excel单元格数据。例如求和函数=SUM(A1:A5),其中,SUM是函数名,A1:A5是函数的参数,表示A1到A5是单元格中输入的数据。函数语法规则如下:•1、在公式的开头一定要有“=”号,例如:•=AVERAGE(B3:B12)•2、要用圆括号“()”将参数括起来。左括号“(”必须紧跟在函数名之后,否则会出现错误信息。有个别函数如π函数PI(),逻辑真函数TRUE(),随机函数RAND()等没有参数,但必须加空括号例如:•=A5*PI()•3、当函数中参数多于一个时,要用“,”号将它们隔开。Excel允许在函数中使用的参数数目是30个以内。Excel函数的参数可以是数值,有数值的单元格区域,也可以是一个表达式,如:=SUM(SIN(A5*PI()),B6:B7,15)•4、Excel公式的长度不能超过1024个字符。•5、文本函数的参数可以是文本,当文本作为参数时,要用英文双引号将文本括起来如:=TEXT(NOW(),"固定资产")•6、可以用定义的单元格区域作为函数的参数,例如可以选择Insert(插入)菜单的Name(名字)子菜单的Defint(命名)命令,将单元格B2:B12命名为“Inveatment”那么,•=AVERAGE(Inveatment)就是计算B3:B12中的数值的平均值。•7、在函数中也可以使用数组参数,有的函数如矩阵求逆函数MINVERSE,矩阵乘积函数MMULT一定要用数组做它们的参数。•2函数的输入方法•可以用函数命令和直接用键盘两种方法输入函数公式。•2.1用Function(函数)命令输入函数公式•以求3,4,5,6这4个数的平均值为例,先在A6,A7,A8,A9中分别输入3,4,5,6•1)、选择要建立函数公式的单元格,如A10。•2)、在Insert(插入)菜单上选取Function(函数)命令,或者单击函数指南“fx”按钮•打开函数对话框。•3)、在对话框中选取要插入的函数AVERAGE,此为函数指南——步骤1,然后单击NEXT(下一步)按钮。•4)、在函数指南——步骤