
Информационные технологии. Методы работы в программе Microsoft Excel методические указания к лабораторным работам по дисциплине Информационные технологии для студентов бакалавриата всех направлений подготовки очной и заочной форм обучения
.pdf
Министерство науки и высшего образования РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ имени С. М. Кирова»
Кафедра информационных систем и технологий
ИНФОРМАЦИОННЫЕ
ТЕХНОЛОГИИ
МЕТОДЫ РАБОТЫ В ПРОГРАММЕ
MICROSOFT EXCEL
Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Информационные технологии»
для студентов бакалавриата всех направлений подготовки очной и заочной форм обучения
Санкт-Петербург
2019
1
Рассмотрено и рекомендовано к изданию Учебно-методической комиссией Ученого совета Санкт-Петербургского государственного лесотехнического университета имени С. М. Кирова
4 апреля 2019 г.
С о с т а в и т е л ь
кандидат технических наук, доцент И. А. Обухова
Р е ц е н з е н т
кафедра информационных систем и технологий СПбГЛТУ
Информационные технологии. Методы работы в программе
Microsoft Excel: методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Информационные технологии» для студентов бакалавриата всех направлений подготовки очной и заочной форм обучения / сост. И. А. Обухова. – Санкт-Петербург: СПбГЛТУ, 2019. – 12 с.
Данное издание содержит методические указания к лабораторным работам для студентов очной и заочной форм обучения всех направлений подготовки. Методические указания состоят из трех лабораторных работ, входящих в стандартный курс информационных технологий, описывающих методы работы в пакете Microsoft Excel для вузов.
Темплан 2019 г. Изд. № 4.
2
В В Е Д Е Н И Е
Дисциплина «Информационные технологии» является естественнонаучной. Задачи, решаемые в процессе обучения:
изучение основ сбора, хранения, обработки и передачи информации;
изучение основ алгоритмизации и программирования инженерных и вычислительных задач;
изучение принципов числового кодирования информации, арифметических и логических основ ПК;
изучение технических средств реализации информационных процессов, в том числе принципов построения вычислительных комплексов, систем и сетей;
изучение программных средств реализации информационных процессов.
Вданных методических указаниях рассматриваются методы работы
впрограмме Microsoft Excel: обработка данных, работа со списками данных, поиск решения задачи, получение результатов расчета с применением численных методов (версия Microsoft Office 2010).
Л а б о р а т о р н а я р а б о т а № 1
ПРОГРАММА MICROSOFT EXCEL. ОБРАБОТКА ДАННЫХ
По р я д о к в ы п о л н е н и я
1.Запустите программу Excel (Пуск>Программы >Microsoft Excel).
2.Создайте новую рабочую книгу (кнопка Создать на панели инструментов).
3.Дважды щелкните на ярлычке текущего рабочего листа и дайте этому рабочему листу имя Данные.
4.Дайте команду Файл > Сохранить как и сохраните рабочую книгу под именем book.xlsх (кнопка office в версии Excel 2007).
5.Сделайте текущей ячейку А1 и введите в нее заголовок «Резуль-
таты измерений».
6.Введите произвольные числа в последовательные ячейки столбца А, начиная с ячейки А2.
7.Введите в ячейку В1 строку «Удвоенное значение».
8.Введите в ячейку С1 строку «Квадрат значения».
9.Введите в ячейку D1 строку «Квадрат следующего натурального
числа».
10.Введите в ячейку В2 формулу =2*А2.
11.Введите в ячейку С2 формулу =А2*А2.
12.Введите в ячейку D2 формулу =В2+С2+1.
13.Выделите протягиванием ячейки В2, С2 и D2.
3
14.Наведите указатель мыши на маркер заполнения в правом нижнем углу рамки, охватывающей выделенный диапазон. Нажмите левую кнопку мыши и перетащите этот маркер, чтобы рамка охватила столько строк
встолбцах В, С и D, сколько имеется чисел в столбце А.
15.Убедитесь, что формулы автоматически модифицируются так, чтобы работать со значениями ячейки в столбце А текущей строки.
16.Измените одно из значений в столбце А и убедитесь, что соответствующие значения в столбцах В, С и D в этой же строке были автоматически пересчитаны.
17.Введите в ячейку Е1 строку Масштабный множитель.
18.Введите в ячейку Е2 число 5.
19.Введите в ячейку F1 строку Масштабирование.
20.Введите в ячейку F2 формулу =А2*Е2.
21.Используйте метод автозаполнения, чтобы скопировать эту формулу
вячейки столбца F, соответствующие заполняемым ячейкам столбца А.
22.Убедитесь, что результат масштабирования оказался неверным. Это связано с тем, что адрес Е2 в формуле задан относительной ссылкой.
23.Щелкните на ячейке F2, затем в строке формул. Установите текстовый курсор на ссылку Е2 и нажмите клавишу F4. Убедитесь, что формула теперь выглядит как =А2*$E$2, и нажмите клавишу ENTER.
24.Повторите заполнение столбца F формулой из ячейки F2.
25.Убедитесь, что благодаря использованию абсолютной адресации, значения ячеек столбца F теперь вычисляются правильно. Сохраните рабо-
чую книгу lab_rab-1.xlsx.
Вы научились вводить текстовые и числовые данные в электронные таблицы Excel. Вы узнали, как производится ввод и вычисление формул. Вы также выяснили, как осуществляется копирование формул методом автозаполнения, и определили, в каких случаях следует применять абсолютные и относительные ссылки.
Л а б о р а т о р н а я р а б о т а № 2
ПРОГРАММА MICROSOFT EXCEL. РАБОТА СО СПИСКАМИ
П о р я д о к в ы п о л н е н и я
Исходные данные для выполнения лабораторной работы представлены в виде следующей таблицы:
№ п/п |
Фамилия, инициалы |
Адрес |
Телефон |
1 |
Васильев А.Г. |
К.-Маркса,12 – 35 |
76-18-12 |
2 |
Дмитриева Е.М. |
Чичканова, 15 – 18 |
51-33-45 |
3 |
Иванов П.В. |
Советская, 147 – 55 |
72-90-76 |
4 |
Королев С.С. |
Магистральная, 23 – 144 |
70-20-30 |
5 |
Пономарев Б.Н. |
К.-Маркса, 203 –1 |
52-55-35 |
6 |
Васнецова П.Д. |
Чичканова, 38 – 42 |
53-29-92 |
4
Вам требуется, используя форму, ввести исходные данные в таблицу Excel. Затем, используя функцию сортировки, произведите следующие операции со списком:
а) расположите ячейки по убыванию порядкового номера; б) расположите ячейки в порядке возрастания Ф.И.О. по алфавиту; в) расположите ячейки в порядке возрастания Адреса; г) расположите ячейки в порядке возрастания № телефона.
Используя функции автофильтра, произведите в списке следующий поиск:
а) найдите ячейки с фамилиями, начинающимися на букву В; б) найдите ячейки с адресами, начинающимися с буквы К по С;
в) найдите ячейки с номерами телефонов, первая цифра которых начинается с 7.
Для выполнения этого задания произведите следующие действия:
1.Введите в ячейки А1: №, в А2: Ф.И.О.:, в А3: Адрес:, в А4: Телефон:.
2.Промаркируйте ячейку А1.
3.Откройте меню Данные > Форма.
4.В открывшемся меню (форме) введите исходные данные в соответствии с заданием (после введения очередной записи необходимо нажимать на кнопку Добавить).
5.Вызовите меню Данные > Сортировка.
6.Произведите сортировку данных, как указано в задании. Результат каждого действия представить на отдельном листе.
7.Войдите в меню Данные, выполните команду Фильтр > Автофильтр. В заголовках столбцов появятся пиктограммы со стрелками.
8.Нажмите на стрелку столбца: Ф.И.О.: , в открывшемся окне Вам необходимо выбрать опцию Условие. После этого откроется меню Пользовательский автофильтр, в котором необходимо установить следующие параметры: для Ф.И.О. показать только те строки, значения которых начинаются с В*.
9.После этого в списке останутся только фамилии, начинающиеся на букву В.
10.Произведите фильтрацию для остальных пунктов, указанных в задании. Сохраните рабочую книгу lab_rab-2.xlsx.
Вы научились вводить списки (используя форму), а также проводить их обработку, используя возможности фильтров и сортировки. Обратите внимание, что Excel позволяет работать с достаточно большими табличными базами данных, но при этом должны выполняться следующие два условия: 1) имена полей (заголовки) не должны повторяться, 2) не должно быть пустых строк (это будет конец базы данных).
5

Л а б о р а т о р н а я р а б о т а № 3
РЕШЕНИЕ ТРАНСПОРТНОЙ ЗАДАЧИ
Методика решения транспортной задачи
Сформулируем постановку транспортной задачи.
Имеются предприятия-производители товаров. Также имеются склады, на которые доставляются эти товары. Известны стоимости перевозки единицы товара от каждого производителя до каждого склада. Известны возможности предприятий по производству товаров и потребности складов в товарах.
Требуется определить такой план перевозок, при котором были бы учтены возможности производителей и потребности складов и при этом общая стоимость перевозок (транспортные расходы) была бы минимальной.
Пусть количество предприятий-производителей равно трем, а количество складов – пяти.
Для решения задачи составим следующую таблицу (табл. 1).
Т а б л и ц а 1
|
A |
B |
C |
D |
E |
F |
|
G |
1 |
Методика решения транспортной задачи по критерию стоимости |
|
|
|
||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
Объем перевозок (ед. товара) |
|||||
7 |
З а в о д ы : |
Всего |
Казань |
Рига |
ВоронежКурскМосква |
|||
8 |
Белоруссия |
|
|
|
|
|
|
|
9 |
Урал |
|
|
|
|
|
|
|
10 |
Украина |
|
|
|
|
|
|
|
11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
Итого: |
|
|
|
|
|
|
|
13 |
|
|
|
|
|
|
|
|
14 |
|
Потребности складов → |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Затраты на перевозку |
|
|||
15 |
З а в о д ы : |
Объем перевозок |
|
единицы товара |
|
|||
16 |
Белоруссия |
|
|
|
|
|
|
|
17 |
Урал |
|
|
|
|
|
|
|
18 |
Украина |
|
|
|
|
|
|
|
19 |
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
Стоимость перевозок |
|
|
|
|
|
|
|
6
Разработка алгоритма решения задачи
Т а б л и ц а 2
Ячейка |
Содержимое |
Пояснение |
|
В20 |
=СУММ(C20:G20) |
Суммарная стоимость всех перевозок, которую |
|
необходимо минимизировать. Целевая ячейка |
|||
|
|
||
B8 |
=СУММ(С8:G8) |
Объем перевозок одного предприятия на все |
|
склады |
|||
|
|
||
С12 |
СУММ(С8:С10) |
Объем перевозок (ед. товара) на один склад со |
|
всех предприятий |
|||
|
|
||
С20 |
=С8*С16+С9*С17+С10*С18 |
Стоимость перевозок на один склад со всех |
|
предприятий |
|||
C14:G14 |
Потребности складов (ед. товара) |
||
С16:G18 |
Стоимости перевозки ед. товара от каждого |
||
производителя до каждого склада |
|||
|
|
||
B16:B18 |
Производственные возможности предприятий |
||
|
|
|
|
|
|
Объемы перевозок от каждого предприятия не |
|
B8:B10<=B16:B18 |
должны превышать их производственных воз- |
||
|
|
можностей |
|
C12:G12>=C14:G14 |
Объемы доставляемых товаров не должны |
||
быть меньше потребностей складов |
|||
|
|
||
C8:G10>=0 |
Объемы перевозок не могут быть отрицатель- |
||
ными |
|||
|
|
Создание электронной таблицы
1.Запустите программу Excel (Пуск/Программы/Microsoft Excel).
2.Откройте книгу Методика принятия решений.
3.Сделайте текущим рабочим листом Лист 4.
4.Дважды щелкните на ярлычке текущего рабочего листа (Лист 3)
идайте этому рабочему листу имя Транспортная задача.
5.Сделайте текущей ячейку А1 и введите в нее заголовок Методи-
ка решения транспортной задачи.
6.Выделите заголовок жирным шрифтом. Для этого при выделенной ячейке А1 выполните команду Формат/Ячейки/Шрифт. На вкладке выберите Полужирный и нажмите кнопку Ok.
7.Введите названия строк и столбцов (см. табл. 1) и отформатируйте.
8.Введите в ячейку В20 формулу =СУММ(С20:G20).
9.Введите в ячейку С20 формулу =С8*С16+С9*С17+С10*С18.
10.Скопируйте формулу, введенную в ячейку С20, в ячейки D20:G20. Для этого наведите указатель мыши на маркер заполнения в правом нижнем углу выделенной ячейки B20. Нажмите правую кнопку мыши
ипротащите этот маркер так, чтобы рамка охватила последнюю ячейку
7

G20. Отпустите кнопку. Появится окно Параметры автозаполнения. Вы-
берите Копировать ячейки.
11.Убедитесь в модификации скопированных формул.
12.Введите в ячейку B8 формулу =CУММ(C8:G8).
13.Скопируйте формулу, введенную в ячейку B8, в ячейки B9:B10.
14.Введите в ячейку C12 формулу =СУММ(С8:С10).
15.Скопируйте формулу, введенную в ячейку С12, в ячейки
D12:G12.
16.Отформатируйте ячейки для ввода исходных данных и результатов решения задачи (см. табл. 2). Электронная таблица создана (табл. 3).
Та б л и ц а 3
|
A |
B |
C |
D |
E |
F |
|
G |
1 |
Методика решения транспортной задачи по критерию стоимости |
|
|
|
||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
Объем перевозок (ед. товара) |
|||||
7 |
З а в о д ы : |
Всего |
Казань |
Рига |
ВоронежКурскМосква |
|||
8 |
Белоруссия |
|
|
|
|
|
|
|
9 |
Урал |
|
|
|
|
|
|
|
10 |
Украина |
|
|
|
|
|
|
|
11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
Итого: |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
13 |
|
|
|
|
|
|
|
|
14 |
|
Потребности складов → |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Затраты на перевозку |
|
||||
15 |
З а в о д ы : |
Объем перевозок |
|
единицы товара |
|
|||
16 |
Белоруссия |
|
|
|
|
|
|
|
17 |
Урал |
|
|
|
|
|
|
|
18 |
Украина |
|
|
|
|
|
|
|
19 |
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
Стоимость перевозок |
0р. |
0р. |
0р. |
0р. |
0р. |
|
0р. |
|
|
Пример решения транспортной задачи |
|
|
|||
1. |
Введите вариант плана перевозок (табл. 4) в ячейки C8:G10. |
||||||
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Строка |
C |
D |
E |
F |
|
H |
|
|
8 |
80 |
45 |
140 |
30 |
|
80 |
|
9 |
80 |
30 |
140 |
42 |
|
70 |
10 |
80 |
40 |
140 |
40 |
|
70 |
|
2. |
Введите в ячейки C14:G14 потребности складов: 240, 115, 420, 112, 220. |
8
3. Введите в ячейки В16:В18 возможности производителей: 350, 390, 400. 4. Введите в ячейки C16:G18 стоимости перевозок единицы товара от
каждого предприятия к каждому складу (табл. 5).
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Строка |
C |
D |
E |
F |
|
G |
16 |
17 |
7 |
11 |
15 |
|
14 |
17 |
12 |
9 |
16 |
12 |
|
12 |
18 |
14 |
8 |
9 |
7 |
|
15 |
5. После ввода исходных данных электронная таблица примет вид табл. 6.
Т а б л и ц а 6
|
A |
B |
C |
D |
E |
|
F |
|
G |
1 |
Методика решения транспортной задачи по критерию стоимости |
|
|
|
|||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
Объем перевозок (ед. товара) |
||||||
7 |
З а в о д ы : |
Всего |
Казань |
Рига |
Воронеж |
Курск |
Москва |
||
8 |
Белоруссия |
375 |
80 |
45 |
140 |
|
30 |
|
80 |
9 |
Урал |
362 |
80 |
30 |
140 |
|
42 |
|
70 |
10 |
Украина |
370 |
80 |
40 |
140 |
|
40 |
|
70 |
11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
Итого: |
|
|
|
|
|
|
|
|
13 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
14 |
|
Потребности складов → |
240 |
115 |
420 |
|
112 |
|
220 |
|
|
|
Затраты на перевозку |
|
|||||
15 |
З а в о д ы : |
Объем перевозок |
|
единицы товара |
|
||||
16 |
Белоруссия |
350 |
17 |
7 |
11 |
|
15 |
|
14 |
17 |
Урал |
390 |
12 |
9 |
16 |
|
12 |
|
12 |
18 |
Украина |
400 |
14 |
8 |
9 |
|
7 |
|
15 |
19 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
Стоимость перевозок |
13 629р. |
3 440р |
.905р. |
5 040р. |
1 234р. |
3 010р. |
6.Выполните команду Поиск решения.
7.В диалоговом окне Поиск решения в поле Установить целевую ячейку укажите $В$20.
8.Выберите Равной минимальному значению.
9.В поле Изменяя ячейки укажите $С$8:$G$10.
10.Выберите Добавить.
11.В диалоговом окне Добавление ограничения в поле Ссылка на ячейку укажите блок ячеек $B$8:$B$10 (объемы перевозок от каждого предприятия не должны превышать их производственных возможностей).
9

12.Установленное по умолчанию отношение <= (меньше или равно) оставьте без изменения.
13.В поле Ограничение, расположенном справа от отношения <=, введите $B$16:$B$18 и нажмите Добавить.
14.В диалоговом окне Добавление ограничения в поле Ссылка на ячейку укажите блок ячеек $С$12:$G$12 (объемы доставляемых товаров не должны быть меньше потребностей складов).
15.Установленное по умолчанию отношение <= (меньше или равно) измените на >= (больше или равно).
16.В поле Ограничение, расположенном справа от >=, введите $C$14:$G$14 и нажмите кнопку Добавить.
17.В диалоговом окне Добавление ограничения в поле Ссылка на ячейку укажите блок ячеек $С$8:$G$10 (объемы перевозок не могут быть отрицательными).
18.Установленное по умолчанию отношение <= (меньше или равно) измените на >= (больше или равно).
19.В поле Ограничение, расположенном справа от отношения >=, введите 0 и нажмите Ok.
20.В диалоговом окне Поиск решения вызовите диалоговое окно Параметры. В этом окне установите флажок на выборе модели и нажмите кнопку Ok. (Можно поменять объем перевозок).
21.Запустите процесс поиска решения – нажмите кнопку Выполнить
вдиалоговом окне Поиск решения.
Решение приведено в табл. 7.
Т а б л и ц а 7
|
A |
B |
C |
D |
E |
F |
|
G |
1 |
Методика решения транспортной задачи по критерию стоимости |
|
|
|
||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
Объем перевозок (ед. товара) |
|||||
7 |
З а в о д ы : |
Всего |
Казань |
Рига |
ВоронежКурскМосква |
|||
8 |
Белоруссия |
317 |
0 |
115 |
132 |
0 |
|
70 |
9 |
Урал |
390 |
240 |
0 |
0 |
0 |
|
150 |
10 |
Украина |
400 |
0 |
0 |
288 |
112 |
|
0 |
11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
Итого: |
|
240 |
115 |
420 |
112 |
|
220 |
13 |
|
|
|
|
|
|
|
|
14 |
|
Потребности складов → |
240 |
115 |
420 |
112 |
|
220 |
|
|
|
Затраты на перевозку |
|
||||
15 |
З а в о д ы : |
Объем перевозок |
|
единицы товара |
|
|||
16 |
Белоруссия |
350 |
17 |
7 |
11 |
15 |
|
14 |
17 |
Урал |
390 |
12 |
9 |
16 |
12 |
|
12 |
18 |
Украина |
400 |
14 |
8 |
9 |
7 |
|
15 |
19 |
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
Стоимость перевозок |
11 293р. |
2 880р. |
805р. |
4 044р. |
784р. |
2 780р. |
10