2.1. Excel 2.1.1. Présentation Les tableurs sont des utilitaires parfois intégrés aux éditeurs de texte (Works, Word, Kspread) ou non (Excel) et qui permettent la gestion de données numériques, le graphisme le texte ou encore l'analyse de données. Le principe est simple : la feuille de travail est un tableau formé de cases dites cellules repérées par leur position en ligne et colonne. La zone d'affichage/fenêtre est dite classeur qui contient plusieurs feuilles (tableaux, graphiques, feuilles de macros (actions «répétitives» automatisées)). Figure 2.1 : fenêtre de travail d'excel v7.0 On repère les cellules par une référence (sa position) qui peut-être définie de manière absolue (quelque soit l'endroit, elle est repérée de la même manière) ou de manière relative (par rapport à la cellule où l'on se trouve). Les cellules contiennent du texte, des nombres, des constantes, des données, des équations et le résultat de formules de calcul ou de fonctions pré-définies. On peut donc travailler sur leur contenu, la référence de la cellule jouant le rôle de variable ou de constante. Il s'agit d'outils parfaitement adaptés à la gestion de bases de données dès lors que l'on en définit les champs, les formulaires de saisie et les requêtes. De plus, les fonctions existantes (calcul de variance, moyenne, interpolation...) en font des outils d'analyse de données numériques très puissants. Walter.nuninger@univ-lille1.fr page 13
On note que le système de barre de menu et d'outil est similaire à celui de Word à certaines spécificités près et dont découle l'intérêt du logiciel : données, formules, filtres, solveur etc... On travaille donc de la même façon en ce qui concerne la gestion des fenêtres, des menus, des onglets, des boîtes de dialogues etc. L'intérêt du tableur est de pouvoir assurer des calculs dynamiques entre des cellules, des plages de cellules et des variables nommées ; ceci par l'intermédiaire d'opérateurs, de formules ou de fonctions pré-définies d'excel. Les tableurs sont d'utilisation complexe et leur parfaite intégration repose sur la pratique. N'oubliez pas d'utiliser les rubriques d'aide et les assistants. L'utilisation de fonctions (comme un calcul de variance, de moyenne,...) est simplifiée grâce à l'assistant Fonction du menu. 2.1.2. Utiliser les cellules et les fonctions La sélection des cellules est réalisée grâce à la souris ou sous la forme LigneColonne. Exemple (cf. Figure 2.1) Référence relative : cellule C4 Référence absolue : cellule $C$4 Pour une plage de cellules il en va de même : Feuil1!$C$10:$D$13 désigne la plages de cellules de la Feuil1 comprises entre les lignes 10 et 13 et les colonnes C et D incluses. Ici la référence est absolue. Pour saisir une information dans une cellule, on la sélectionne et on saisit. S'il s'agit d'une formule elle s'écrit par : Cas 1 : dans D5 on tape =B2+C2 Cas 2 : dans E5 on tape =B2+$C$2 C5 est la somme de B2 et C2 D5 est la somme de B2 et $C$2 (constante) Recopier des formules : sélection de la cellule, puis menu Edition/Recopier/En bas Cas 1 : recopie de D5, les celulles D6, D7 etc vaudront : B3+C3, B4+C4 etc Cas 2 : recopie de E5, les cellules E6, E7 etc vaudront : B3+$C$2, B4+$C$2 etc.. Il faut donc faire attention entre les références absolue et relatives 2.1.3. Utiliser les cellules comme des champs d'une base de données Chaque cellule représente une donnée. Les champs sont définis par les valeurs des cellules de la première ligne (les champs sont donc les colonnes). Les enregistrements sont alors définis par les lignes. La gestion de la base (tri, filtre ) est facilité par les options du menu Données ; comme par exemple la saisie des champs en utilisant l'option grille. En association, cette feuille excel à un fichier Word, on peut aisément créer des fusions (lettres types etc ). C'est un premier pas vers ACCESS qui est une base de donnée dynamique. Walter.nuninger@univ-lille1.fr page 14
2.1.4. Tracer des courbes Des modules graphiques permettent rapidement de générer des résultats visuellement exploitables (courbes, histogrammes...) à partir de données indiquées dans des colonnes ou des lignes. Figure 2. 2 : exemple de graphismes sur des données mais que représentent-elles? Le choix des graphiques n'est pas anodin et doit IMPERATIVEMENT être adapté aux types de données à tracées : histogramme, points, courbes par interpolation (polynomiale ou autre), par lissage, par approximation. Des courbes de tendances sont possibles (régression par exemple) selon différentes bases de représentation. Il convient donc de connaître la philosophie de tels logiciels et d'en intégrer les fonctions les plus utiles. 2.1.5. Utiliser la valeur cible Pour le lancer, sélectionnez le menu OUTILS / Valeur Cible. Si ce dernier n'est pas disponible, il faut installer l'option lors de l'installation d'excel. La valeur cible permet de résoudre des équations à une inconnue sans contrainte. Exemple : trouver x tel que f(x)=x 3 +4=2 Vous devez disposer de 2 cellules : l'une définit l'inconnue (x), l'autre (valeur cible) contient l'équation (f(x)) qui doit atteindre la valeur cible voulue (soit =2 ici) grâce à la bonne valeur de l'inconnue. L'équation est exprimée par une formule faisant appel à la cellule définissant la variable inconnue (voir figure). Cellule à modifier = x = B2 Cellule à définir = valeur cible = f(x) = B3 = B2^3+4 Valeur à atteindre : f(x)=2 La recherche est itérative (pas à pas) à partir d'une condition initiale arbitraire. Ici : x=0 (B2) Figure 2. 3 : configuration Walter.nuninger@univ-lille1.fr page 15
Selon le choix de la condition initiale on peut ou non trouver de solution (bien qu'elle puisse exister!). De même si la solution n'est pas unique on en trouvera une, la première rencontrée! Il faut donc faire plusieurs recherche en changeant la condition de départ Figure 2. 4 : résultat Ici : f(x)=2 si x = -1.26 2.1.6. Utiliser le solveur Pour le lancer, sélectionnez le menu OUTILS / Solveur. Si ce dernier n'est pas disponible, il faut installer l'option lors de l'installation d'excel. Contrairement à la valeur cible, le solveur permet de résoudre des équations à plusieurs inconnues et sous contraintes. Comme pour la valeur cible, la recherche est itérative selon différents algorithmes paramétrable dans les options (temps de calcul, nombre d'itération, pas, pente de recherche.). Leur paramétrage et le choix des conditions initiales n'est pas anodin car la recherche de solution peut échouer bien qu'une ou plusieurs solution puissent exister en théorie au problème. Exemple : trouver (x,y) tel que f(x,y)=0 Pour f(x,y)=x+2y+3 = B2+2*B3+3, avec x>=0 Figure 2. 5 : Configuration Figure 2. 6 : Configuration Walter.nuninger@univ-lille1.fr page 16
Figure 2. 7 : Résultat On trouve une solution. Elle n'est pas unique. Ici on est parti de la condition initial x=2, y= -1. Cela influence le résulat. 2.1.7. Utiliser l'utilitaire d'analyse Pour le lancer, sélectionnez le menu OUTILS / Utilitaire D'Analyse. Si ce dernier n'est pas disponible, il faut installer l'option lors de l'installation d'excel. L'utilitaire d'analyse permet d'étudier de nombreux problèmes sous un aspect statistique. On sélectionne l'analyse choisie et on configure la problématique grâce à l'assistant ; les données étant déjà saisies sur la feuille excel. Figure 2.8 : options Par exemple "Histogramme" permet de générer des classes. On indique les notes des étudiants (colonne A) puis les classes possibles (colonne B). La configuration de l'assistant permet de calculer les fréquences et de tracer l'histogramme automatiquement. Figure 2.9 : résultats (configuration, voir figure suivante) Walter.nuninger@univ-lille1.fr page 17
Figure 2.10 : configuration 2.1.8. Autres points à approfondir Feuille de calcul : le déplacement de la cellule active dans la sélection. L'insertion/la suppression de lignes et de colonnes. Copier avec liaison ou non, fractionner une fenêtre et figer les volets Mise en forme : format des cellules (nombre, caractère, texte, alignement, protection...), format des lignes et des colonnes (largeur, hauteur, masquer, bordure...) Calculs : les opérateurs arithmétiques, les adresses, les constantes, les fonctions, la saisie d'une formule. Zones nommées de cellules. L'insertion de nom. Fonctions : une fonction est une formule pré-définie composée d'un nom et d'un couple de parenthèses entourant des arguments séparés par des points virgules. Ces derniers sont des cellules ou des constantes. Ex : =SOMME(A1;B2:B5) fait la somme des cellules A1 et B2 jusqu'à B5. Ex : somme, moyenne, var, ecartype, si, recherche, taux... Classeurs : gestions des feuilles (insertion, copie, renommer...), la définition d'un groupe de travail qui permet de modifier simultanément plusieurs feuilles de calcul. Liaisons de documents : copie simple, dynamique avec liaison. Graphiques : tester les différents graphiques possibles avec notamment les modifications des éléments d'un graphique (titre, étiquettes, axes, légendes, quadrillages,...) Gestion de données : trier des champs ou des cellules, filtrer des données, formulaire/grille de saisie, extraction de données à l'aide de fonctions (recherche) Fonctions avancées : calculs complexes et Solveur (tables/matrices, résoudre des équations à une ou plusieurs inconnues, résoudre un problème sous contraintes). Créer des modèles, des styles, gérer des plans, réaliser des scénarios. Utiliser la technique des vues et créer des rapports pour l'impression. Walter.nuninger@univ-lille1.fr page 18