Ứng dụng VBA trong excel vào sử lý dữ liệu

Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Viện Điện ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ỨNG DỤNG EXCEL TRONG PHÂN TÍCH VÀ XỬ LÍ SỐ LIỆU Sinh viên thực hiện: PHÙNG VĂN TOÀN Lớp: ĐK& TĐH 05 – K59 Giảng viên hướng dẫn: TS Nguyễn Công Phương Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội BỐ CỤC I Tổng quan phân tích liệu II Phần mềm phân tích liệu Excel III Ứng dụng Excel phân tích xử lí số liệu IV Kết luận Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Chương I : Tổng quan phân tích liệu 1.1 Lý cần phần tích liệu  Dữ liệu thông tin dạng kiện dạng số, thu thập để kiểm tra, đánh giá sử dụng để giúp định; dạng phiếu điện tử mà máy tính lưu trữ sử dụng  Hiện nay, nhiều lĩnh vực giới dần số hố liệu hóa Trên sở liệu hóa giúp cho người dùng dễ dàng tiếp cận, theo dõi, quản lí, phân tích đánh giá vấn đề quan tâm, tìm hiểu suốt trình nghiên cứu, khảo sát  Phân tích liệu q trình phát hiện, giải thích truyền đạt mơ hình có ý nghĩa liệu Đặc biệt có giá trị lĩnh vực có nhiều thơng tin ghi lại, phân tích dựa vào ứng dụng đồng thời số liệu thống kê, lập trình máy tính nghiên cứu hoạt động để định lượng hiệu suất  Ứng dụng phân tích liệu: giao thơng, cơng nghệ, y tế, người, an tồn thông tin, kinh doanh thường mại, an ninh, … Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Chương II : Phần mềm phân tích liệu Excel 2.1 Những cơng cụ sử dụng để phân tích liệu Ngồi ra, cịn số phần mềm sử dụng để phân tích số liệu lớn (Big data) như: Azure HDInsight, Elaticsearch, Lumify, Apache SAMOA, Plotly, Apache Spark, Splice Machine,… cung cấp mơ hình phân tích, giúp cho cá nhân, nhóm, hệ thống doanh nghiệp có hệ thống thuật tốn kỹ thuật phân tích tiên tiến, khoa học Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Chương II : Phần mềm phân tích liệu Excel 2.2 Phần mềm Excel 2.2.1 Giới thiệu chung Excel ∗ ∗ ∗ Phần mềm bảng tính dùng để trợ giúp tính tốn sử dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực nghiên cứu khoa học, phân tích tài chính, kế tốn – thống kê…Có nhiều chương trình phần mềm bảng tính khác ví dụ Excel, Google trang tính, …Trong số đó, đồ án tập trung vào nghiên cứu ứng dụng Excel Microsoft Excel chương trình ứng dụng thuộc Microsoft Office, công cụ mạnh để thực bảng tính chun nghiệp Cũng chương trình bảng tính Lotus, Quattro, … bảng tính Excel bao gồm nhiều tạo dịng cột, việc nhập liệu tính tốn Excel có điểm tương tự Excel chương trình xây dựng sở liệu phân tích số liệu hàng triệu doanh nghiệp giới Trẻ em học sử dụng trường Excel, với nhiều tính phiên cập nhật gần đây, xứng đáng giữ vững vị trí phần mềm xử lý liệu hàng đầu giới Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Chương II : Phần mềm phân tích liệu Excel 2.2 Phần mềm Excel 2.2.2 Các thao tác Excel ∗ ∗ ∗ ∗ ∗ Thao tác ban đầu: Khởi động, trang bảng tính, khỏi Excel, lưu giữ đóng bảng tính Nhập liệu bảng tính Hiệu chỉnh định dạng bảng tính Sử dụng hàm Excel: Hàm số học, hàm kí tự, hàm Logic, hàm điều kiện, … Đồ thị Excel: vẽ, hiệu chỉnh định dạng đồ thị 2.2.3 Phiên Excel Office 365 ∗ Thêm hàm (CONCAT, IFS, SWITCH, ….) ∗ Dạng biểu đồ (dạng biểu đồ, dạng phễu,…) ∗ Tính vẽ ưu việt (sử dụng bút chì số, viết tay phương trình,…) ∗ Chia sẻ liên kết dễ dàng (chèn liên kết gần đây, lưu nhanh vào thưc mục gần đây,…) Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Chương II : Phần mềm phân tích liệu Excel 2.2 Phần mềm Excel 2.2.4 Lí sử dụng Excel để phân tích liệu    Excel trở thành cơng cụ quản lí phân tích liệu quan trọng lĩnh vực  Nhờ vào bảng tính với cột đánh dấu chữ dòng ngang đánh dấu số giúp thao tác tìm kiếm chèn liệu dễ dàng, thực phép tính tốn hay hàm phức tạp hay tạo chart, biểu đồ hay histogram cách chèn liệu vào Excel có nhiều tính ưu việt có giao diện thân thiện với người sử dụng Excel Office 365 cung cấp nhiều thông tin quan trọng cho người dùng việc tiếp cận tính để phân tích, quản lí, theo dõi liệu cách hiệu quả, thuận tiện Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Chương III : Ứng dụng Excel phân tích xử lí số liệu 3.1 Ứng dụng VBA xử lý liệu Excel • VBA (Visual Basic for Applications) ngơn ngữ lập trình Excel nói riêng ứng dụng khác Microsoft Office nói chung Nó tích hợp sẵn ứng dụng Microsoft Office • Lập trình VBA Excel làm cho máy tính có khả tự động thực thao tác người dùng muốn làm Excel Vì vậy, muốn thực chức ta cần gọi câu lệnh lập trình sẵn VBA Excel tự động thực thao tác cách nhanh chóng tiết kiệm thời gian so với sử dụng tay Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Chương III : Ứng dụng Excel phân tích xử lí số liệu 3.1 Ứng dụng VBA xử lý liệu Excel Để lập trình VBA Excel 365 ta thực bước sau: a) Chọn File  Options cửa sổ Excel Options b) Trong cửa sổ Excel Options ta chọn Customize  Developer nhấn OK c) Khi cơng cụ Excel xuất thẻ Developer Chọn Developer  Visual Basic d) Một cửa sổ Visual Basic for Applications mở Click chuột phải vào VBAProject chọn Insert  Module Hình 3.1 Cửa sổ Visual Basic for Applications Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Chương III : Ứng dụng Excel phân tích xử lí số liệu 3.2 Ví dụ dùng VBA xử lí số liệu tìm cơng thức xấp xỉ mối quan hệ độ rọi (lux) ánh sáng với điện trở quang trở Bảng 3.1 liệu điện trở độ rọi quang trở Ta cần xác định mối quan hệ điện trở độ rọi Để thực điều ta dùng VBA xử lý liệu tìm cơng thức xấp xỉ cho mối quan hệ điện trở độ rọi (lux) quang trở r lux 2000 1888 1800 1965 1600 2010 1400 2131 1200 2264 1000 2416 900 2519 800 2623 700 2715 650 2750 600 2807 550 2870 500 2926 450 3045 400 3083 350 3144 300 3220 250 3285 200 3355 160 3600 Bảng 3.1 Giá trị điện trở quang trở phụ thuộc vào ánh sáng 10 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Chương III : Ứng dụng Excel phân tích xử lí số liệu 3.2 Ví dụ dùng VBA xử lí số liệu tìm cơng thức xấp xỉ mối quan hệ độ rọi (lux) ánh sáng với điện trở quang trở Khi ánh sáng chiếu vào quang trở điện trở quang trở thay đổi, ánh sáng sáng điện trở giảm, nhiên mối hệ điện trở ánh sáng tuyến tính mà thay đổi theo cấp số nhân (Như hình 3.2) Tuy nhiên dạng quan hệ log(lux) log(R ) coi tuyến tính có dạng(Như hình 3.3): Hình 3.2 Mối quan hệ điện trở (R) độ rọi (lux)   log(lux) = m*log(R ) + b (3.1)   Từ ta xấp xỉ công thức mối quan hệ độ rọi điện trở là:   lux = R m * 10 b (3.2) Hình 3.3 Mối quan hệ log(lux) log(R ) 11 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Chương III : Ứng dụng Excel phân tích xử lí số liệu 3.2 Ví dụ dùng VBA xử lí số liệu tìm cơng thức xấp xỉ mối quan hệ độ rọi (lux) ánh sáng với điện trở quang trở Thuật toán thực bước xử lý sau:  Đầu tiên ta nhập giá trị tương ứng điện trở(R ) độ rọi(lux) quang trở vào bảng Sheets rawData  Sau nhập xong ta chạy đoạn code PL1 Đầu tiên ta tìm kích thước bảng nhập Sheets rawData(số hàng cột) Dựa vào kích thước tìm ta copy vùng liệu cần xử lý Sheets rawData xang Sheets Lux_Analysis  Sau liệu copy xang Sheets Lux_Analysis ta tính tốn log10(lux) log10(R) Bằng cách dùng vịng lặp for ta dễ dàng tính tốn giá trị tương ứng với giá trị lux R bảng liệu Hình 3.4 Lưu đồ thuật toán 12 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Chương III : Ứng dụng Excel phân tích xử lí số liệu 3.2 Ví dụ dùng VBA xử lí số liệu tìm cơng thức xấp xỉ mối quan hệ độ rọi (lux) ánh sáng với điện trở quang trở - Tiếp theo ta sử dụng giá trị log10(lux) log10(R) tính tốn để tìm tham số m b công thức xấp xỉ (3.2) - Với giá trị tìm m b ta tính tốn giá trị lux theo công thức (3.2) Đây giá trị tính tốn theo cơng thức xấp xỉ nên cần tiến hành so sánh với giá trị thực tế Ta tính sai số tương đối để thực việc so sánh - Cuối sau tất bước việc tính tốn hồn thành đoạn code chạy xong Hình 3.4 Lưu đồ thuật toán 13 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Chương III : Ứng dụng Excel phân tích xử lí số liệu 3.2 Ví dụ dùng VBA xử lí số liệu tìm cơng thức xấp xỉ mối quan hệ độ rọi (lux) ánh sáng với điện trở quang trở Kết đạt thực với liệu Bảng 3.1 (Như hình 3.5) Các giá trị tìm là: m = -0.255493441 b = 4.143133773 Với giá trị ta có cơng thức xấp xỉ mối quan hệ độ rọi điện trở là:   lux = R -0.255493441 * 10 4.143133773 (3.3) Hình 3.5 Kết phân tích liệu độ rọi lux điện trở quang trở 14 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Chương III : Ứng dụng Excel phân tích xử lí số liệu 3.2 Ví dụ dùng VBA xử lí số liệu tìm cơng thức xấp xỉ mối quan hệ độ rọi (lux) ánh sáng với điện trở quang trở Giá trị lux tính theo cơng thức tìm Sai số tương đối Dùng cơng thức 3.3 ta tính tốn giá trị độ rọi(lux ) theo điện trở (r ) bảng 3.2 1994.078548 5.618567176 2048.486 4.248651404 2111.06757 5.028237305 2184.332242 2.502686155 2272.077609 0.356784867 2380.419235 1.472713795 2445.367802 2.923072569 2520.074173 3.92397357 2607.533434 3.958252909 Qua ví dụ ta thấy việc ứng dụng VBA vào tính tốn xử lý liệu giúp tiết kiệm 2657.375099 3.368178221 thời gian có độ xác cao Ta xử lý liệu tương tự cách nhanh chóng 2712.278936 3.37445898 Sai số tương đối giá trị xấp xỉ tính theo cơng thức (3.3) giá trị thực tế tính tốn thể bảng 3.2 Từ bảng 3.2 ta thấy sai số tương đối công thức nhỏ Hầu hết sai số khoảng 4% Điều cho thấy việc tính tốn cơng thức xác Hạn chế cịn tồn thực xử lý đoạn code nhập giá lux r vào mà để trống số giá trị khiến q trình tính tốn bị sai lệch 2773.250377 3.371067006 2841.611098 2.88410465 2919.143058 4.133232899 3008.323338 2.42220765 3112.727302 0.994678678 3237.766614 0.551758212 3392.156102 3.261981791 3591.167833 7.039279661 3801.855226 5.607089602 Bảng 3.2 Giá tri lux tính theo cơng thức sai số tương đối 115 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Chương III : Ứng dụng Excel phân tích xử lí số liệu 3.3 Ví dụ dùng VBA phân tích liệu nhiệt độ ngày tháng Bộ liệu cần phân tích nhiệt độ ghi nhận từ 0h đến 23h ngày có dạng hình 3.6 Hình 3.6 Dữ liệu nhiệt độ 16 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Chương III : Ứng dụng Excel phân tích xử lí số liệu 3.3 Ví dụ dùng VBA phân tích liệu nhiệt độ ngày tháng Thuật toán thực bước xử lý sau: - Đầu tiên ta import liệu vào Excel nói - Sau import liệu ta copy liệu bao gồm Year, Month, Day, Hour, Minute, Temperature từ Sheets data_raw xang Sheets data - Dùng lặp for để gộp giá trị Year, Month, Day lại thành cột date giá trị Hour, Minute lại thành cột time Sheets data - Xác đinh vị trí cột date, time, Temperature per hour Sheets data - Copy cột date từ Sheets data xang Sheets analysis Trong Sheets analysis cột date xử lý để lọc bỏ giá trị trùng lặp Sau ta copy cột Sheets data xang Sheets analysis, lọc bỏ giá trị trùng lặp chuyển thành hàng từ 0h đến 23h Hình 3.22 Lưu đồ thuật tốn dự báo nhiệt độ 17 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Chương III : Ứng dụng Excel phân tích xử lí số liệu 3.3 Ví dụ dùng VBA phân tích liệu nhiệt độ ngày tháng - Tìm vị trí cột Temperature per hour để copy liệu từ cột Sheets data xang Sheets analysis Ở Sheets analysis liệu nhiệt độ xếp theo hàng ứng với ngày - Cuối Sheets analysis ta tính giá trị trung bình nhiệt độ ngày, tìm giá trị nhiệt độ lớn nhỏ ngày Các giá trị sau dùng để dự báo nhiệt độ trung bình, nhiệt độ lớn nhất, nhỏ cho ngày sau Sau tạo Workbooks để lưu kết dự báo Hình 3.22 Lưu đồ thuật tốn dự báo nhiệt độ 18 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Chương III : Ứng dụng Excel phân tích xử lí số liệu 3.3 Ví dụ dùng VBA phân tích liệu nhiệt độ ngày tháng •Kết dự đốn dựa nhiệt độ lớn ngày (Như hình 3.27) Hình 3.27 Kết dự báo nhiệt độ lớn ngày 19 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Chương III : Ứng dụng Excel phân tích xử lí số liệu 3.3 Ví dụ dùng VBA phân tích liệu nhiệt độ ngày tháng •Kết dự đoán dựa nhiệt độ lớn ngày (Như hình 3.28) Hình 3.28 Kết dự báo nhiệt độ nhỏ ngày 20 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Chương III : Ứng dụng Excel phân tích xử lí số liệu 3.3 Ví dụ dùng VBA phân tích liệu nhiệt độ ngày tháng Thực tế Dự báo Date T_Average Từ bảng ta thấy kết dự báo dựa trung bình nhiệt độ ngày T_Max T_Min T_Average T_Max T_Min xác vài ngày Các ngày dự báo khơng cịn 5/1/2019 13.44916667 19.33 5.48 13.04284 16.80159 7.950713 xác Càng sau kết dự báo sai khác nhiều Các dự báo dựa 5/2/2019 13.17833333 18.69 9.68 13.18797 16.98759 8.085615 5/3/2019 11.01625 14.51 8.29 13.33311 17.17358 8.220517 5/4/2019 7.000833333 12.2 2.22 13.47825 17.35958 8.355418 5/5/2019 5.07 10.72 -0.62 13.62339 17.54557 8.49032 5/6/2019 7.643333333 12.6 2.09 13.76853 17.73157 8.625222 5/7/2019 10.95916667 16.91 3.9 13.91367 17.91756 8.760124 5/8/2019 11.74291667 13.08 9.96 14.0588 18.10355 8.895026 5/9/2019 11.56458333 14.19 7.83 14.20394 18.28955 9.029928 5/10/2019 12.81208333 17.21 7.16 14.34908 18.47554 9.16483 5/11/2019 13.02916667 15.26 9.28 14.49422 18.66154 9.299732 nhiệt độ lớn nhỏ ngày độ xác thấp so với dự báo dựa trung bình nhiệt độ ngày 5/12/2019 10.1725 14.2 5.96 14.63936 18.84753 9.434634 5/13/2019 10.11416667 17.08 1.2 14.78449 19.03353 9.569536 5/14/2019 9.943333333 15.6 2.55 14.92963 19.21952 9.704437 5/15/2019 9.48625 16.02 2.34 15.07477 19.40552 9.839339 5/16/2019 10.5375 16.08 3.62 15.21991 19.59151 9.974241 5/17/2019 13.67833333 18.99 7.64 15.36505 19.7775 10.10914 Bảng 3.3 Giá trị nhiệt độ trung bình, nhiệt độ lớn nhất, nhỏ thực tế dự báo 21 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Chương III : Ứng dụng Excel phân tích xử lí số liệu 3.3 Ví dụ dùng VBA phân tích liệu nhiệt độ ngày tháng Một số hạn chế tồn thực xử lý liệu nhiệt độ là: o Khi Workbooks lưu kết xử lý mở mà ta chạy đoạn code xử lý gây lỗi Vì cần đóng Workbooks trước thực chạy đoạn code o Tên Workbooks lưu kết xử lý cố định lần thực chạy code ghi đè nội dung lên file tồn 22 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội KẾT LUẬN • Microsoft Excel ứng dụng bảng tính phổ biến nay, nhiều người sử dụng để thu thập phân tích liệu, nâng cao, tạo lập khai thác sở liệu, phân tích dự đốn, dự báo kinh tế, vẽ đồ thị, …Người dùng sử dụng bảng tính Excel để giải tốn kinh tế, kế tốn, tài sở liệu trình học tập, nghiên cứu làm việc, phân tích quản lí liệu sau • Hiện có nhiều phần mềm phân tích số liệu cơng cụ khơng thể thiếu nhà thống kê nhiều lĩnh vực như: SAS, SPSS, STATA, R… đặc biệt phần mềm Excel phù hợp với nhiều đố tượng với tính dễ dàng tiếp cận sử dụng • Với tính ưu việt trên, Excel trở thành cơng cụ quản lí phân tích liệu quan trọng lĩnh vực • Microsoft Excel phù hợp với nhiều đối tượng từ doanh nhân, sinh viên, chuyên gia hay muốn thu thập phân tích liệu 23 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Em xin Cảm ơn thầy cô bạn ý theo dõi 24 ... tích, quản lí, theo dõi liệu cách hiệu quả, thuận tiện Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Chương III : Ứng dụng Excel phân tích xử lí số liệu 3.1 Ứng dụng VBA xử lý liệu Excel • VBA (Visual Basic for... tích liệu II Phần mềm phân tích liệu Excel III Ứng dụng Excel phân tích xử lí số liệu IV Kết luận Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Chương I : Tổng quan phân tích liệu 1.1 Lý cần phần tích liệu  Dữ. .. sẵn VBA Excel tự động thực thao tác cách nhanh chóng tiết kiệm thời gian so với sử dụng tay Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Chương III : Ứng dụng Excel phân tích xử lí số liệu 3.1 Ứng dụng VBA