Excel数据分析系列（一）：Excel的前世今生

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作者 | CDA数据分析师

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Excel的前世

世界上第一款电子表格——VisiCalc

“数百年来，人们用的都是手写表格，在1978年初，我开始着手实现一个想法，最终这个想法变成了VisiCalc”——电子表格之父丹·布莱克林在TED中如是说道。

1979年，丹 · 布莱克林和鲍伯 · 弗兰克斯顿在苹果Ⅱ型计算机上开发的这款名叫“VisiCalc"的商用软件，就是世界上第一款电子表格软件，也就是Excel的前世。

在那个时代，尽管已经有了一些数据计算程序，不过均应用于一些企业的大型计算机上，VisiCalc的出现，成功的帮助个人电脑走上了商业办公桌，在当时许多用户购买个人计算机的主要目的是运行VisiCalc，几乎是电子表格VisiCalc单枪匹马将PC从业余爱好者手中的玩具变成了炙手可热的商业工具，独立地改变了PC业的发展方向。而且还把Apple推到了PC厂商头把交椅上。

虽然，由于当时没有版权专利的概念，没能使得丹 · 布莱克林因VisiCalc而变得富有，但是，他却用VisiCalc改变了整个PC产业，改变了整个世界。

电子表格的第一个成功者——Lotus 1-2-3

随着VisiCalc的出现，使得电子表格软件迅速风行起来，商业活动中不断新生的数据处理需求也成为他们持续改进的动力源泉。继VisiCalc之后的另一个电子表格软件的成功之作就是Lotus公司的Lotus 1-2-3。

1983年1月Lotus 1-2-3正式发布，并且凭借着它集表格、数据库、商业绘图于一身的强大功能很快获得了成功，销量很快超过VisiCalc。

但由于Lotus的决策者的误判，在微软发布Windows后，对其并不看好，放慢了它的第一个Windows电子表格程序的研发，从而错失机遇。 随着微软公司 Excel 的出现，Lotus 1-2-3 就渐显倪端，不再那么吸引人了。特别是微软公司推出 Excel 5.0以后，Lotus 公司在与微软公司在电子表格产品的竞争中，就已处于下风。到了微软公司推出 Excel 7.0 以后，Lotus 1-2-3 终于承认兵败，除了少数忠实（顽固）的老用户以外，大部分市场都被微软夺走了。

Excel 的今生

Excel是美国微软公司研发的一款电子表格，从1985年的Excel 1.0版到现在的Excel 2019版已经发展将近年40年的时间。如今，Excel 已经成为事实上的电子表格行业标准，无论是在科学研究、医疗教育、商业活动还是在家庭生活中，Excel都能满足大多数人的数据处理需求。

Excel 的发展现状

随着大数据和人工智能的发展，人类进入的DT时代，在信息爆炸，数据量急速增加的今天，Excel 现已成为目前市面上使用最广的数据分析工具，帮助我们从数据中发现见解，找出有价值的信息。在2016版及其以后的版本中，Excel 已经嵌入了迎合大数据的一整套BI插件，包括Power Query数据获取与整理，Power Pivot数据建模与分析，不仅让Excel 从小数据到大数据发展到了后Excel 时代，也让它可以更加智能化的进行商业分析。

最后，我们用一张图来看一下目前Excel在商业数据分析中的地位是怎样的:

Gartner 连续 12 年将 Microsoft 评为分析和商业智能平台的魔力象限领导者。

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作者 | CDA数据分析师

Excel 基础知识Excel 2016版工作窗口

Excel 的层次结构Excel 常用技巧快速选择区域
选择性粘贴

常见应用场景：

• 利用选择性粘贴进行运算：加减乘除
• 利用选择性粘贴进行转置
• 跳过空单元格进行粘贴
  

• ......
  

条件格式

条件格式可以根据单元格的内容对单元格应用指定的格式，改变某些具有指定特征数据的显示效果。

常见应用场景：

• 使用数据条展示数据差异
• 使用色阶绘制“热图”效果
• 使用图表集展示业绩变化趋势
  

• ......
  

批量插入空行

常见应用场景：制作工资条

填充

常见应用场景：

• 快速生成序列
• 快速复制公式进行计算
• 快速填充提取规律信息
  

• ......
  

查找、替换和定位条件

常见应用场景：

• 查找特定条件的值
• 替换特定条件的值
• 使用定位条件快速选取特定区域
  

• ......
  

打印设置

常见应用场景：修改页面布局和打印方式

保护设置

常见应用场景：

• 设置工作簿的保护
• 设置工作表的保护
• 设置单元格的保护
  

拆分和冻结

常见应用场景：

• 拆分窗口
• 冻结视图
  

Excel 数据录入

使用填充柄快速录入数据

常见应用场景：

• 快速生成序列
• 快速复制公式进行计算
• 快速填充提取规律信息
  

......

Excel 数据规范

Excel 数据类型

Excel 自定义数字格式

在Excel 中可以通过设置数字格式或者自定义数字格式来改变数值的显示方式，其格式代码的语法结构分为四个区段，区段之间用分号“;“隔开。四个区段分别用于设置特定数值的格式（即数值的显示方式），语法结构如下：

正数格式；负数格式；零格式；文本格式

在实际使用中，自定义格式代码的四个区段不一定全部使用，使用部分区段的规则如表所示：

常用的格式代码有如下表所示：

Excel 日期与时间的规范

日期和时间的存储方式

在Excel 中，日期和时间是以一种特殊的数值形式存储的。

Windows操作系统上所使用的Excel 版本中，日期系统默认为”1900日期系统“，即以1900年1月1日作为序列值的基准日（第1天），当日的序列值计为1，然后向后累加天数。例如：1900年1月3日的序列值即为3，即与1900年1月1日相差3天。

日期的序列值是用整数来进行表示的，一天的数值单位就是1，时间则是用小数表示，通过计算可得：

1小时 = 1天/24 ≈ 0.04 天

1分钟 = 0.04天/24 ≈ 0.0017 天

因此，若想查看某个日期时间的序列值，可以将其数据类型转换成数字进行查看。

规范日期

Excel 一般使用以下3种规范日期格式：

• 使用短横线分隔符”-“的输入，如：2019-9-9
• 使用斜线分隔符”/“的输入，如：2019/9/9
• 使用中文”年月日“的输入，如：2019年9月9日
  

批量规范日期的方法有很多，在这里主要介绍2种情况：

• 使用查找替换：将”2019.9.9“格式的日期规范成正确格式
• 使用TEXT函数：将”190909“格式日期规范成正确格式
  

作者 | CDA数据分析师

Excel 公式Excel 函数Excel 常用函数概览数组的表示方式

Excel中的数组是指一行、一列或多行多列的一组数据元素的集合，在Excel中用{}进行创建，其中同一行的元素用逗号“，”隔开，不同行的元素用分号“；”隔开。

如下图展示的是一个3行5列的数组：

用Excel中的数组表达式表示就是：{ $1,2,3; 4,5,6; 7,8,9; 10,11,12; 13,14,15 $ }

Excel中的数组运算

Excel中的数组运算和Python中numpy的数组对象类似，具有广播功能。

在Excel中，当两个数组的形状相同时，他们运算的方式是相同位置处的元素对应加减乘除。

那么，当两数组的形状不同时，是如何计算的呢？Excel可以转换这些形状不同的数组，使它们都具有相同的大小，然后再对它们进行运算。广播示意图如下所示：

Excel数组公式的创建

了解了Excel中的数组表现形式和运算方式后，我们再来了解一下在Excel中如何来创建数组公式。在这里我们必须明确一点：Excel数组公式的创建不同于编程语言，并不是写完一行公式语句就完事了。下面我们以创建上文中的3行五列的常量数组为例，掌握数组公式的创建方式：

• 明确我们数组的形状，根据数组形状在Excel中选择相同形状的区域，即选择一个3行5列的区域；
• 在公式编辑器中输入数组表达式：= { $1,2,3; 4,5,6; 7,8,9; 10,11,12; 13,14,15 $ }
• 使用数组运算启动快捷键：Ctrl+Enter
  

Excel数组函数

在array数组型或vector向量类型的函数参数中使用数组，并返回单一结果时，不需要使用数组公式就能自动进行多项计算，如：SUMPRODUCT函数、FREQUENCY函数。

SUMPRODUCT函数的语法如下：

SUMPRODUCT函数返回对应的区域或数组的乘积之和。 默认运算是乘法，但加、减和除也可以。

= SUMPRODUCT （array1，[array2]，[array3]，...）

作者 | CDA数据分析师

Excel图表构成元素

认识Excel图表的基本构成元素，对我们选择和绘制可视化图形是非常重要的。很多人都忽视了这一点，以致于制作图表的效率很低，不知道如何修改图表元素。

Excel图表由图表区、绘图区、标题、数据系列、图例和网格线等基本部分构成。

下面我们以各地区2018年和2019年的销售数据建立一个条形图来观察图表中各元素的位置：

图表区

图表区是指图表的全部范围，双击图表区的空白处即可对图表区进行设置。

绘图区

绘图区是指图表区内的图形表示区域，双击绘图区的空白处即可对图表区进行设置。

标题

标题包括图表标题和坐标轴标题。图表标题只有一个，而坐标轴标题最多允许4个。点击图表右上角旁边的加号可以添加图表标题元素，双击标题框可对其进行设置。

数据系列和数据点

数据系列是由数据点构成的，每个数据点对应于工作表中的某个单元格内的数据。在此例中，保护两个数据系列，“2018年”数据系列和“2019年”数据系列。单击某一个系列中的某一个数据点可选中整个系列，然后整个数据系列进行格式设置。双击某个数据点则可单独选中数据点，对单个数据点进行格式设置。

坐标轴

坐标轴包括横坐标轴和纵坐标轴，当图表中包含多个数据系列时，我们还可以添加相应的次坐标轴。双击坐标轴即可对其进行设置。

图例

图例是对数据系列名称的标识。点击图表右上角旁边的加号可以添加图表图例元素，双击图例即可对其进行设置。

Excel标准图表类型

Excel 2016 图表提供了14种标准图表类型，我们主要掌握常用的几种标准图表即可，包括柱形图、条形图、折线图、饼图、散点图、直方图和箱线图。

各图表的基本用途如下：

Excel迷你图

Excel除了可以在工作表种插入图表以外，还可以在单元格中嵌入迷你图。Excel支持3种迷你图，包括：折线迷你图、柱形迷你图和盈亏迷你图。

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