- •Лабораторная работа №4 (1 часть) Обработка данных в электронных таблицах
- •Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа №4 (2 часть) Решение системы уравнений
- •Постановка задачи
- •Решение задачи
- •Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №4 (3 часть) Использование электронной таблицы для численного моделирования
- •Постановка задачи
- •Решение задачи
- •1.1 Сделайте заголовок и заполните шапку таблицы.
- •1.2 Столбцы а и в отведите под коэффициенты a и b соответственно.
- •1.3 В столбец с занесите значения t с 1960 г. (см. Рис. 3.1).
- •2.1. Постройте график типа X-y по данным таблицы (точечная диаграмма).
- •2.2. Перемасштабируйте оси X и y.
- •2.3. Аппроксимируйте полученную кривую.
- •2.4. Занесите полученные значения коэффициентов а и b в ячейки а3 и в3 и присвойте им имена:
- •6.1. Выполните команду: Данные Поиск решения.
- •6.2. Сделайте необходимые настройки в окне диалога Поиск решения:
- •8.2. Добавьте в уже построенную диаграмму теоретические данные.
- •8.3. Оформите диаграмму в соответствии с рис. 3.3, где показан примерный вид графиков.
2.1. Постройте график типа X-y по данным таблицы (точечная диаграмма).
(X-годы; Y-статистическая численность).
2.2. Перемасштабируйте оси X и y.
Для более наглядного представления данных необходимо перемасштабировать оси.
Выделите ось X.
Вызовите контекстно-зависимое меню и выполните команду: Форматировать ось, Шкала
Установите минимальное значение X, основную единицу измерений и пересечение с осью Y (см. рис. 3.2).
Аналогично перемасштабируйте ось Y.
2.3. Аппроксимируйте полученную кривую.
Необходимо статистические данные по численности населения представить на графике плавной кривой (аппроксимировать). Эта кривая называется линией тренда. Для построения линии тренда:
Выделите линию графика.
Выполните команду меню Вставка, Линия тренда или аналогичную команду контекстно-зависимого меню.
Откроется диалог Линия тренда.
Выберите экспоненциальный тип (см. формулу (1)).
Выберите в диалоге Линия тренда вставку Параметры.
Установите флажок [x] Показывать уравнение на диаграмме и нажмите кнопку ОК.
В результате на графике появится линия тренда и уравнение с подобранными коэффициентами а и b.
Рис. 3.2
2.4. Занесите полученные значения коэффициентов а и b в ячейки а3 и в3 и присвойте им имена:
А3 имя а
В3 имя b
Коэффициенты а и b не изменяются с течением времени, это константы, следовательно, при вычислении теоретической численности они должны быть адресованы абсолютно.
ЗАДАНИЕ 3. Вычислите теоретическую численность по формуле (1).
3.1. В ячейку Е3 занесите формулу: =а*EXP(b*С3)
3.2. Скопируйте формулу в ячейки Е4:Е11.
ЗАДАНИЕ 4. Вычислите отклонение.
Отклонение - это модуль разности теоретических и фактических значений функции f(t).
4.1. В ячейку F3 занесите формулу =ABS(Е3-D3).
4.2. Скопируйте формулу в ячейки F4:F11.
ЗАДАНИЕ 5. Вычислите погрешность.
Погрешность – это максимальное отклонение.
В ячейку F13 введите функцию определения максимального из чисел этого столбца.
ЗАДАНИЕ 6. Подберите значения коэффициентов а и b более точно.
При полученных в результате аппроксимации коэффициентах а и b погрешность уже неплохая (по условию она должна быть в пределах нескольких миллионов). Но коэффициенты а и b можно подобрать более точно, используя функцию Excel Поиск решения. В отличие от Подбора параметра Поиск решения может для достижения нужного результата изменять или подбирать подходящие значения во многих ячейках.
6.1. Выполните команду: Данные Поиск решения.
Если этого пункта нет в меню, то его следует загрузить, выполнив команду Файл Параметры Надстройки.
В открывшемся окне нажать кнопку <Перейти> и в открывшемся диалоге поставить флажок [x] около опции Поиск решения.
6.2. Сделайте необходимые настройки в окне диалога Поиск решения:
в поле Оптимизировать целевую функцию укажите адрес ячейки $F$13 (в ней содержится погрешность);
установите переключатель [x] минимум;
в поле Изменяя ячейки переменных укажите $А$3:$В$3. В этом поле задаются адреса ячеек, значения которых будут варьироваться в процессе поиска решения. В нашем случае - это адреса ячеек со значениями а и b.
Нажмите кнопку <Найти решение>.
Начнется поиск решения. Так как у нас довольно точные коэффициенты а и b , то поиск займет немного времени. Когда Excel найдет решение, то откроется диалог.
Нажмите кнопку <Сохранить>.
Произойдет изменение значений ячеек в соответствии с найденным решением. Обратите внимание, что коэффициенты а и b изменились, а погрешность уменьшилась.
Задание 7. Определите численность населения России в 2000г.
7.1. Подставьте в ячейку С12 число 100, что соответствует 2000г.
7.2. В Е12 скопируйте формулу из Е11.
В ячейке Е12 искомое число.
Задание 8. Постройте на одной диаграмме совмещенные графики роста численности населения на основе статистических и теоретических данных.
8.1. Выделите на построенном графике линию тренда и удалите ее, выполнив команду Очистить контекстно-зависимого меню линии тренда.