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如何生成随机数(随机数表法如何取数的)

分类: 科普知识•2022-12-02 22:35:23

Excel 中的随机数并非是每个用户都需要的功能 ，大多数人的数据都会使用固定数字和公式，可能不需要在他们的报告中出现随机数。

财务模型可以使用依赖于概率的随机模拟，有些数据模型可能需要运行数千次，但随机数生成器会提供每次模拟的参数。

无论您需要怎么样的随机数，Excel 都有多种生成它们的方法。

在这篇文章中，我将向您展示可用于将随机数插入到工作簿中的各种方法。

1/ 使用 RAND 函数生成随机数

我将向您展示的第一种方法是在 Excel 中生成随机值的最简单方法。

Excel中有一个非常简单的RAND函数，它不需要参数，会生成一个 0 到 1 之间的随机数。

RAND 函数示例：

= RAND ( )

此函数没有必需或可选的参数。该函数始终以一组空括号输入。此函数将生成一个介于 0 和 1 之间的随机小数，但不包括 0 或 1

有可能会存在重复值，但是概率会比较低，因为在0和1之间的小数是太多了。返回的值将遵循均匀分布。这意味着 0 和 1 之间的任何数字都有可能被返回。

使用RAND()在任意两个数字之间生成随机数:

可以使用RAND()函数的简单公式在任意两个数字之间生成随机数。

= RAND ( ) * ( Y - X )   X

这样就可以在 X 和 Y 之间创建一系列随机数。

在任意两个数字之间生成随机整数：

有时，我们遇到的需求是在两个给定数字之间生成随机整数。这也可以使用一个简单的公式来完成。

= ROUND ( RAND ( ) * ( Y - X )   X, 0 )

即使用 ROUND 函数对RAND函数的结果进行四舍五入到零小数位

可以将这个公式复制到电子表格的列中，如果您一直按 F9 重新计算，您将看到从 1 到 10 的各种数字组合

但是由于整数数字是离散的，生成的随机数很可能在列表中重复，这取决于生成随机范围的最小值和最大值。

= ROUND ( RAND ( ) * ( 4 - -3 )   -3, 0 )

这也适用于产生负数。假设需要生成-3到4之间的随机整数，那么上面的公式就是你所需要的

将 RAND 函数乘以 7 将产生 0 到 7 之间的随机数。将 -3 添加到结果并四舍五入到零小数位，这将给出 -3 到 4 的随机整数范围。

2/ 使用 RANDBETWEEN 函数生成随机数

这个函数相对比使用 RAND 函数更容易使用，因为它包含额外的运算符来达到需要的特定随机数范围。

RANDBETWEEN 函数的语法：

= RANDBETWEEN ( bottom, top )
  • bottom 是返回值的下限
  • top 返回值的上限 函数将在下限值和上限值之间生成随机整数

    RANDBETWEEN 函数示例：

    = RANDBETWEEN ( -3, 4 )

    请注意，RANDBETWEEN 函数只能生成整数。没有办法让函数产生小数。然而，它比 RAND 函数来实现相同的结果要简单得多。

    3/ 使用 RANDARRAY 函数生成随机数

    部分情况下，可能不仅需要单个随机值，还需要一组随机值。RANDARRAY 函数是对此的完美解决方案。它将用一组随机数填充一系列单元格，不过此功能仅适用于 Microsoft 365 版本的 Excel

    RANDARRAY 函数的语法：

    = RANDARRAY ( [rows], [columns], [min], [max], [whole_number] )
  • rows是要返回的行数
  • columns 是要返回的列数
  • min 是随机数的最小值
  • max是随机数的最大值
  • whole_Number为 TRUE 返回整数，FALSE 返回小数

    此函数的所有参数都是可选的。如果不包含任何参数，将获得一个带随机小数，与 RAND 函数的结果相同

    RANDARRAY 函数示例：

    = RANDARRAY ( 4, 3, 6, 14, TRUE )

    要生成 4 行 3 列的 6 到 14 之间的整数随机数数组，您可以使用上述公式。这将产生一个数组。注意到数字周围的蓝色边框了吗？这些都是由1个公式产生的

    请注意，数组的左上角始终锚定在公式所在的单元格上。按 F9 重新计算电子表格将更改数组中的所有数字

  • 如果没有输入最小值或最大值，则将使用默认值 0 到 1。
  • 最小值必须小于最大值，否则会出现#VALUE！错误。
  • 如果更改了RANDARRAY公式中的行或列参数，数组将自动调整大小。这就是它们被称为动态数组公式的原因

    注意：如果输入的输出范围内的一个单元格中已经有了数据，将收到#SPILL！错误，同时不会覆盖任何已有数据

    4/ 使用分析工具插件生成随机数

    还有另一种方法可用于在不使用公式的情况下插入随机数。可以使用加载项来创建随机数。Excel 附带一个分析工具库加载项，但您需要先安装它才能使用它

    1/ 单击功能区中的 文件 选项卡

    2/ 在窗口的左下方窗格中，向下滚动并单击 选项

    3/ 在弹出窗口的左侧窗格中，单击加载项

    4/ 勾选 分析工具库，单击确定

    5/ Excel 功能区的“数据”选项卡上，现在有一个名为“分析”的组，就可以看到到“数据分析”的选项

    使用分析工具包生成随机数:

    可以在其中输入参数以生成随机数

  • 变量数:这是输出表中所需的随机数列数。如果留空，则所有列都将填充在您指定的输出范围内
  • 随机数:这是要生成的随机数的行数。如果留空，指定的输出范围将被填充
  • 分布:可以从下拉列表中选择多种分布方法，例如均匀分布或正态分布。根据在此处的选择，参数部分将提供不同的选项
  • 参数:输入值以表征选定的分布
  • 随机种子:这是可选的，将是算法产生随机数的起点。如果再次使用相同的种子，它将产生相同的随机数。如果留空，它将从计时器事件中获取种子值
  • 输出区域:输入要在电子表格中构建表格的位置的左上角单元格。如果您将变量参数留空，则需要指定整个区域。请注意，该区域内的现有数据将被覆盖
  • 新建工作表：此选项将在工作簿中插入一个新工作表并将结果粘贴到单元格 A1单元格，在相邻的框中输入工作表名称，否则将使用默认名称
  • 新建工作簿：这将创建一个新工作簿并将结果粘贴到第一张工作表的单元格 A1 单元格中

    5/ 用 VBA 生成随机数

    VBA（Visual Basic for Applications）是位于 Excel 前端的编程语言，也可用于生成随机数。但是，它比简单地在 Excel 中的单元格中输入公式要复杂，而且需要一些编程知识才能使用它

    要打开 VBA 编辑器，请使用Alt F11键盘快捷键

    在窗口（项目资源管理器）的左侧窗格中，将看到打开的工作簿（包括加载项）和可用的工作表

    在窗口顶部的菜单上，单击“插入”，然后单击“模块”。这将向当前电子表格添加一个模块窗口。将以下代码粘贴或添加到模块中

    Sub RandomNumber()    MsgBox Rnd()End Sub

    按F5运行它，Excel 中将出现一条消息弹出窗口，并显示一个随机数。点击确定，您将返回代码窗口。

    再次运行代码，将显示不同的随机数。随机数将介于 0 和 1 之间，但不包括 0 或 1 的值。

    还可以为Rnd函数提供一个参数，该参数是用于生成随机数的算法起点的种子。如果种子值设置为负数或零，则每次将显示相同的随机数。

    例如，如果您想生成 3 到 10 之间的完整随机数，则可以使用以下代码。此代码将随机数乘以 7，然后将其加 3，然后四舍五入到小数点零位。假设您想在单元格中显示您的随机数。您可以使用以下代码执行此操作

    Sub RandomNumberSheet()Dim M As IntegerFor M = 1 To 5    ActiveSheet.Cells(M, 1) = Round((Rnd(10) * 7)   3, 0)Next MEnd Sub

    还有一个名为Randomize的 VBA 函数。可以在Rnd函数之前使用它来将种子值重置为计时器事件或任何给定的参数

    Sub RandomNumberV2()    Randomize (10)    MsgBox Round((Rnd() * 7)   3)End Sub

    6/ 生成不重复的随机数

    可能会遇到这样一种情况：想生成一系列随机数，但又不想看到任何重复值出现。

    可能希望从 1 到 10 的数字之间选择 3 个随机数，但其中 3 个所选数字中的每一个都是唯一的。

    有几种可能的解决方案：

    RANK.EQ 和 COUNTIF 函数的解决方案：

    先使用RANDBETWEEN创建随机数，然后使用下一列中的公式对它们进行排名，从而从 1 到 10 的随机排序序列

    = RANDBETWEEN ( 1, 10 )

    然后，可以使用RANK.EQ函数对它们进行排名，以创建一个从 1 到 10 的序列，该序列是随机排序的

    = RANK.EQ ( B2, $B$2:$B$11 )   COUNTIF ( $B$2:B2, B2 ) - 1

    注意，公式使用了绝对引用（$符号），以便在向下复制公式时公式引用保持固定

    用 VBA 解决：

    还可以使用 VBA 生成一串从 1 到 10 的无重复随机数

    Sub RandomNumberNoDuplicates()Dim M As Integer, Temp As String, RandN As IntegerFor M = 1 To 5Repeat:    RandN = Round((Rnd(10) * 9)   1, 0)    If InStr(Temp, RandN) Then GoTo Repeat    ActiveSheet.Cells(M, 1) = RandN    Temp = Temp

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