MICROSOFT EXCEL Ứng dụng trong tính toán, xử lý số liệu và phân tích tài chinh ppt

Phân tích chuỗi thời gian 93 2 Khoa Công nghệ Thông tin - Trường Đại học Ngân Hàng... 8 Khoa Công nghệ Thông tin - Trường Đại học Ngân Hàng... • Tham khảo < matrix2.xls> 10 Khoa Công ngh

Trang 1

MICROSOFT EXCEL

Ứng dụng trong tính toán, xử lý số

liệu và phân tích tài chính

Trang 2

Nội dung

4 Phân tích dữ liệu thống kê 64

5 Phân tích chuỗi thời gian 93

2 Khoa Công nghệ Thông tin - Trường Đại học Ngân Hàng

Trang 5

Các phép toán cơ bản trên ma trận

• Tìm tổng/hiệu của hai ma trận

• Tìm tích vô hướng của một ma trận

• Tính định thức ma trận

• Tìm ma trận đảo

• Tìm ma trận chuyển vị

• Tìm tích hai ma trận

Trang 6

Tổng, hiệu và tích vô hướng

• Cho hai ma trận A và B có cùng kích thước Tính

A+B, A-B và 3xA

Trang 8

Trang 9

Định thức ma trận, ma trận đảo, ma trận chuyển vị

Trang 10

Ví dụ :Tính định thức ma trận

• Cho trước ma trận A, tính định thức, tìm ma trận

nghịch đảo, ma trận chuyển vị (det A, A -1, A T)

• Tham khảo < matrix2.xls>

Trang 13

2 Giải các phương trình

• Giải phương trình một biến

• Giải hệ phương trình tổng quát

• Giải hệ phương trình tuyến tính theo phương pháp

sử dụng ma trận nghịch đảo

Trang 14

Giải phương trình một biến

• Các loại phương trình một biến :

• Phương trình tuyến tính : có thể sắp xếp sao cho biến cần tìm chỉ xuất hiện dưới dạng lũy thừa 1

Ví dụ” phương trình 2x + 5 = 0

• Phương trình phi tuyến: phương trình không

tuyến tính

Trang 15

Phương trình đa thức

• Dạng đặc biệt của phương trình phi tuyến, trong đó các biến độc lập (x) xuất hiện dưới dạng lũy thừa i (0 < i <n)

Trang 16

Giải các phương trình phi tuyến trên Excel

• Đưa phương trình về dạng f(x) = 0

• Sử dụng phương pháp đồ thị => xác định sơ bộ số nghiệm và giá trị gần đúng (tương đối) của các

nghiệm

• Tìm giá trị chính xác hơn của các nghiệm bằng công

cụ Goal Seek hoặc công cụ Solver

Trang 17

Tìm nghiệm gần đúng bằng phương pháp đồ thị

• Dự đoán khoảng chứa nghiệm

• Lập bảng giá trị cho hàmm y = f(x) với x lấy các giá trị nằm trong khoảng chứa nghiệm

• Vẽ đồ thị (kiểu xy) cho bảng dữ liệu được tính

• Đọc giá trị nghiệm từ đồ thị, hoặc qua phép nội suy

dữ liệu

• Tinh chỉnh khoảng chứa nghiệm để tăng độ chính xác của kết quả

Trang 18

Ví dụ

• Tìm nghiệm gần đúng của phương trình:

2x3 – 5/x2 = 3 trong khoảng (0, 10)

Trang 19

Thực hiện

• Chuyển phương trình về dạng

2x5 – 3x2 – 5 = 0

• Lập bảng giá trị và vẽ đồ thị hàm số y = 2x5 – 3x2 – 5 với x lần lượt mang các giá trị tăng dần từ 0 tới 10(bước nhảy 1)

Trang 20

Trang 21

Nhận xét

• Không thấy rõ nghiệm trên đồ thị

• Hàm f(x) đồng biến, đổi dấu trong khoảng [1, 2] => khoảng chứa nghiệm

• Tinh chỉnh khoảng chứa nghiệm: thay đổi giá trị cột x trong bảng giá trị (tăng dần từ 1 tới 2, bước nhảy 0.1) => khoảng chứa nghiệm [1.4, 1.5]

Trang 22

Trang 23

Tìm nghiệm bằng nội suy giữa các điểm dữ liệu

• Cho hàm f(x) liên tục với hai giá trị x1 và x2, f(x1)

f(x2)

Trang 24

Tinh chỉnh nghiệm với công cụ Goal Seek

• Cho hàm số y = f(x), a là một giá trị cho trước

Công cụ Goal Seek: tìm giá trị x thỏa mãn điều kiện

f(x) = a

• Trường hợp có nhiều nghiệm: trả về nghiệm gần với một giá trị cho trước (giá trị tiên đoán) nhất

Trang 25

• Xây dựng mô hình bảng tính

• Ô biến độc lập (giá trị cx): khởi động bằng một giá trị tiên đoán

• Ô đích: công thức tính f(x) dựa trên giá trị của x

• Khởi động Goal Seek:

• Excel 20003: Tools -> Goal Seek

• Excel 2010: Data | What – If Analysis | Goal

Seek

Trang 26

Trang 27

• Nhập các thông số cho Goal Seek

• Set cell: ô kết quả (hàm f(x))

• To value: giá trị cần đặt

• By changing cell: ô biến độc lập (giá trị cần tìm)

Trang 28

Ví dụ

• Tìm nghiện gần đúng của phương trình đang xét

• Giá trị tiên đoán: 1.4 (đọc đồ thị)

• Kết quả tinh chỉnh:

x = 1.4041, f(x) = -0,00004Tham khảo <Equation_1.xls>

Trang 29

Giải hệ phương trình tổng quát với

Trang 30

Công cụ Solver

• Tương tự như Goal Seek, song có nhiều chức năng phong phú hơn

• Cài đặt công cụ Solver

• Excel 2003: Tools -> Add–Ins

Excel 2010: Office button -> Add–Ins

->Solver Add–In -> Go

• Đánh dấu hộp kiểm Solver Add-In

Trang 32

Các tính năng của Solver

• Cho phép ấn định giá trị ô đích theo nhiều tiêu chuẩn(max, min, value) bằng việc thay đổi giá trị của nhiều

ô độc lập (By changing cells) thỏa mãn một số điều kiện ràng buộc nhất định

• Có nhiều thuật toán tìm nghiệm hơn Goal Seek

• Chức năng Solver Results cho phép tạo báo cáo kết quả

Trang 34

Hộp thoại Solver (Excel 2010)

• Set objective: Ô đích

Ấn định:To Max (lớn nhất), Min (nhỏ nhất) Value

(Tới giá trị)

• By Changing Variable Cells: Vùng biến

• Subject to Constraints: Các ràng buộc

Trang 35

Hộp thoại Solver

• Select a Solving Method Lựa chọn phương pháp giải:

• Simplex LP : Giải bài toán tuyến tính

(Excel 2003: Assume Linear Model)

• GRP Non-Linear: Giải bài toán phi tuyến

• Evolutionary: : Giải bài toán phi phẳng

(Non-smooth)

Trang 36

Hộp thoại Solver

Các nút lệnh

• Add, Change, Delete: (Thêm, Sửa, Xóa các ràng buộc)

• Reset All: Xóa hết các tùy biến đã tạo

• Load/Save: Nạp/Lưu các tùy biến

• Solve: Bắt đầu giải

Trang 38

Hộp thoại Add/Change Constraint

Trang 39

Hộp thoại Add/Change Constraint

• Cell Reference: Tham chiếu ô

• Constraint: Giá trị ràng buộc

• Toán tử so sánh: >=, <=, =, int (số nguyên), bin (giá trị nhị phân), dif (khác)

Trang 40

Xây dựng mô hình bảng tính

• Các ô cơ bản:

• Ô dữ liệu

• Ô biến độc lập (giá trị tùy ý)

• Ô đích (công thức liên quan tới các biến)

• Ô tham chiếu trong các ràng buộc (công thức liên quan tới các biến)

Trang 41

Giải hệ phương trình với Solver

• Chọn 1 phương trình bất kỳ làm hàm đích, các

phương trình còn lại => ràngbuộc

• Ví dụ: Giải bài toán cổ

Vừa gà vừa chó

Bó lại cho tròn

Ba mươi sáu conMột trăm chân chẵnHỏi mấy gà, mấy chó ?

Trang 43

Thực hiện

• Tham khảo <Equation_2.xls>

Bài tập: Giải hệ phương trình

x + 2.y = 52.x2 + 3.y2 = 28

Tham khảo <BT_HPT.xls>

Trang 44

Giải hệ PT tuyến tính bằng phương pháp

Trang 45

Trang 46

Trang 48

3 Giải bài toán tối ưu

• Dạng chung của các bài toán tối ưu

• Giải bài toán tối ưu trên Excel

Trang 49

Dạng chung của các bài toán tối ưu

• Cho n biến độc lập x1, x2, … xn được ràng buộc bởi

m điều kiện c1, c2, … cm

• Cho hàm đối tượng (hàm mục tiêu) F(x1, x2, … xn)

• Yêu cầu: Tìm các giá trị của các biến độc lập xi sao cho F cực tiểu (hoặc cực đại)

Trang 50

Ví dụ 1 : Bài toán lập kế hoạch sản xuất

• Một xí nghiệp sản xuất 3 loại sản phẩm A, B, C

từ 2 loại nguyên liệu 1 và 2 với định mức cho mỗi sản phẩm như sau :

Trang 51

Bài toán lập kế hoạch sản xuất (tiếp theo)

Mỗi sản phẩm A, B và C cho lợi nhuận lần lượt

là 2, 4 và 3 đơn vị tiền tệ Hiện tại, xí nghiệp

có 600 đơn vị nguyên liệu 1 và 900 đơn vị nguyên liệu 2 Giả sử toàn bộ sản phẩm sản xuất ra đều có thể tiêu thụ hết, hãy lập kế hoạch sản xuất tối ưu cho xí nghiệp.

Trang 52

Mô hình giải quyết bài toán

Trang 53

Mô hình bài toán (tiếp theo)

• Lợi nhuận thu được

F = 2 x1 + 4 x2 + 3 x3

• Yêu cầu : tìm giá trị của x1, x2, x3 sao cho F cực đại.

Trang 54

Ví dụ 2 : Bài toán xác định khẩu phần thức ăn

• Một nhà chăn nuôi ước tính rằng, để phát triển tốt, mỗi ngày đàn vật nuôi của mìnhcần

ít nhất 700g protit, 300g lipit, và 4200g gluxit Ngoài thị trường hiện có hai loại thức ăn A và

B với hàm lượng dinh dưỡng và giá cả (cho 1g) nêu trong bảng dưới đây Hãy xác định lượng thức ăn tối ưu cho đàn vật nuôi.

Trang 55

Bài toán xác định khẩu phần thức ăn (tt)

Hàm lượng dinh dưỡng

(trên 1g thức ăn) Thức ăn A B

Giá bán (trên 1g) 4 6

Trang 56

Mô hình giải quyết bài toán

• Gọi x1 và x2 lần lượt là số gram thức ăn A và

Trang 57

Mô hình bài toán (tiếp theo)

• Hàm chi phí

F = 4x1+ 6x2

• Vấn đề : Tìm các giá trị của x1 và x2 sao cho

F cực tiểu.

Trang 58

Giải bài toán tối ưu trên Excel

• Tương tự như giải một phương trình/ hệ

phương trình với công cụ Solver

Trang 59

Ví dụ: Bài toán Lập kế hoạch sản xuất

Trang 60

• Biến độc lập : Số lượng sản phẩm mỗi loại.

Giá trị ban đầu: lấy tùy ý (VD: 10 sản phẩm cho mỗi loại).

Trang 61

• Công thức tính toán

• Tổng lượng nguyên liệu mỗi loại được sử dụng =

 (Định mức NL cho mỗi loại SP * Số SP)

• Tổng lợi nhuận =  (LN trên 1 đơn vị mỗi loại SP

* Số SP)

Trang 62

• Tổng lượng NL mỗi loại được sử dụng < lượng NL hiện có

• Số SP mỗi loại : số nguyên không âm.

• Yêu cầu tối ưu : cực đại tổng lợi nhuận.

Trang 63

Ví dụ: Bài toán Lập kế hoạch sản xuất (tt)

• Thực hiện trên Excel

Tham khảo < Optimalization xls >

Trang 64

4 Phân tích dữ liệu thống kê

• Một số đặc trưng cơ bản của tập dữ liệu thống kê.

• Biểu đồ tần số ( Histogram ).

• Phân bố tích lũy.

Trang 65

Một số đặc trưng cơ bản của tập dữ liệu thống kê

• Mean: Giá trị trung bình

• Median: Giá trị trung bình thống kê (giá trị trung vị)

• Mode: Giá trị phổ biến

• Max, Min: Giá trị lớn nhất, nhỏ nhất

• Variance: Phương sai

• Standard deviation: Độ lệch chuẩn

Trang 66

Mean: Giá trị trung bình

• Giá trị trung bình số học của các dữ liệu

Trang 67

Median: Giá trị trung bình thống kê (giá trị trung vị)

• Số a được gọi là median của tập dữ liệu X nếu có một nửa số phần tử của X >a và nửa số phần tử

Trang 68

Mode: Giá trị phổ biến

• Giá trị xuất hiện với tần xuất lớn nhất trong một tập dữ liệu.

Trang 69

Variance: Phương sai

• Xác định cấp độ trải rộng (độ biến thiên) của dữ liệu(spread in the data)

s

1

2 2

)

( 1

1

Trang 70

Standard deviation: Độ lệch chuẩn

• Căn bậc hai của phương sau.

1

Khoa Công nghệ thông tin - Trường Đại học Ngân hàng TP.HCM 70

Trang 71

Ví dụ 1

• Cho tập dữ liệu điểm tổng kết năm học của mộtlớphọc Lập bảng giá trị đặc trưng thống kê phục vụcho việc đánh chất lượng học tập của các sinh viêntrong lớp trên

Tham khảo <Qualif_Control.xls>

Trang 72

Ví dụ 2

• Nhà máy xi măng X sử dụng hệ thống thiết bị tựđộng để đóng gói các bao xi măng (tiêu chuẩn 50kg/bao) Để phục vụ cho việc theo dõi đánh giámức độ tin cậy của hệ thống, người ta tiến hành lấymẫu và cân lạimột số bao xi măng nhất định đượcchọn ngẫu nhiên mỗi ngày

Trang 73

• Vẽ biểu đồ theo dõi sự biến động của

Mean (x-chart ) và Stdev (s-chart)

Tham khảo < Process Control >

Trang 74

Công cụ Descriptive Statistics

• Thành phần trong bộ công cụ phân tích dữ liệu

Analysis ToolPack cho phép tạo nhanh bảng các

đặc trưng của tập dữ liệu thống kê

Trang 75

Công cụ Descriptive Statistics

• Cài đặt Analysis ToolPack : tương tự như cài đặt

công cụ Solver (đánh dấu Analysis ToolPak)

• Khởi động Descriptive Statistics:

• Excel 2003: Tools -> Data Analysi,

Excel 2010: Data | Data Analysis)

• chọn Descriptive Statistics, nhấp OK

Trang 76

Hộp thoại Data Analysis và Descriptive Statistics

Trang 78

Các tùy chọn củaDescriptive Statistics

• Input : dữ liệu vào

• Input Rrange : phạm vi dữ liệu vào.

Trang 79

Các tùy chọn trong Descriptive Statistics

• Output : kết quả xuất

• Otput Range : Vùng xuất (sheet hiện

hành.

• New Worksheet : Tạo sheet mới.

• New Workbook : Tạo tập tin mới.

Trang 80

Các tùy chọn trong Descriptive Statistics

• Summary statistics: Tạo thống kê tổng hợp

• Confidence level for Mean: Độ tin cậy của Mean

• Kth Largest: Phần tử lớn nhất thứ k

• Kth Smallest: Phần tử nhỏnhất thứ k

Trang 81

Ví dụ

• Cho tập dữ liệu điểm trung bình học tập của các sinh viên năm thứ nhất của trường đại học X Sử dụng tiện ích Descriptive Statics để lập bảng giá trị đặc trưng thống kê của tập dữ liệu trên

(xem <Descript_Statistics.xls>)

Trang 82

Biểu đồ tần suất (Histogram)

• Cho biết sự phân bố của các giá trị trong các khoảng xác định của một tập dữ liệu

Ví dụ: Phân bố giá trị trong tập dữ liệu điểm trung bình học tập (slide tiếp theo)

Trang 84

Biểu đồ tần suất (tiếp theo)

Trang 86

Tiện ích Data Analysis Histogram

• Thành phần trong bộ tiện ích Data Analysis, chophép tạo nhanh các bảng & biểu đồ tần suất chotập dữ liệu thống kê

• Khởi động: mở bộ tiện ích Data Analysis, chọn mụcHistogram, nhấp OK

Trang 87

Hộp thoại Histogram

Trang 88

Hộp thoại Histogram (tiếp theo)

• Input: (nhập)

• Input Range : vùng dữ liệu vào

• Bin Range : vùng giá trị chặn trên của các khoảngphân bố

• Output Option (Lựa chọn Xuất)

• Output Range : vùng xuất (sheet hiện hành)

• New worksheet: Tạo sheet mới

• New workbook: Tạo file mới

Trang 89

Hộp thoại Histogram (tiếp theo)

• Pareto (sorted histogram): sắp xếp histogram theothứ tự giảm dần của tần suất

• Commulative percentage: Tỷ lệ phầm trăm tích lũy

• Chart Output: xuất biểu đồ

Trang 90

Ví dụ

• Lập biểu đồ tần suất và đồ thị phân bố tích lũy chotập dữ liệu Điểm trung bình học tập Với các khoảng phân bố <5, <6, <7, <8, <9 và >9

Tham khảo < Histogram.xls >

Trang 92

Biểu đồ phân bố tích lũy

Trang 93

5 Phân tích chuỗi thời gian

• Khái niệm chuỗi thời gian

• Biểu đồ chuỗi thời gian

• Bổ sung đường xu hướng cho các biểu đồ chuỗi thờigian

• Giá trị bình quân diễn tiến

Trang 94

Khái niệm chuỗi thời gian

• Chuỗi thời gian (Data Series): chuỗi số liệu quan sátđược qua thời gian

• Ứng dụng: tìm hiểu xu hướng biến động theo thờigian của các đối tương trong thế giới thực, dự báocác sự kiện có thể xảy ra trong tương lai

Ví dụ : nghiên cứu – dự báo kinh tế - xã hội, dự báochứng khoán …

Trang 95

Yêu cầu

• Được sắp xếp theo thời gian

• Các kỳ quan sát có độ dài bằng nhau

• Số liệu quan sát phải xuất phát từ cùng một điểmtrong mỗi kỳ

• Không được phép để thiếu dữ liệu

• Chú ý: Một số công cụ dự báo của Excel yêu cầu sốliệu quan sát phải được sắp xếp theo chiều dọc(theo cột)

Trang 96

Lập biểu đồ chuỗi thời gian

• Lập bảng giá trị chuỗi thời gian theo các yêu cầu

được nêu

• Sử dụng thao tác Insert Chart để tạo biểu đồ Chọn

các kiểu biểu đồ cột, biểu đồ Line hoặc Xy để biểu diễn chuỗi thời gian

Trang 97

Lập biểu đồ chuỗi thời gian(tiếp theo)

• Trục X: trục thời gian biểu diễn các thời điểm thuthập số liệu hoặc thứ tự của số liệu quan sát trongchuỗi

• Ví dụ: Biểu đồ doanh số mua – bán trong thángtháng của công ty X

Tham khảo <Time_deries.xls>

Trang 98

Bổ sung đường xu hướng cho các biểu

đồ chuỗi thời gian

• Đường xu hướng (Trendline): phản ánh mối quan

hệ giữa các số liệu thu thập và thời điểm thực hiện

=> xu hướng biến động của dữ liệu theo thời gian

Định dạng
Số trang	146
Dung lượng	1,33 MB