一、Excel的数组、数组名和矩阵函数的设置
  1 矩阵不是一个数,而是一个数组。在Excel里,数组占用一片单元域,单元域用大括号表示,例如{A1C3},以便和普通单元域A1C3相区别。设置时先选定单元域,同时按ShiftCtrlEnter键,大括弧即自动产生,数组域得以确认。
  2 Excel的一个单元格就是一个变量,一片单元域也可以视为一组变量。为了计算上的方便,一组变量最好给一个数组名。例如A={A1C3}B={E1:G3}等。数组名的设置步骤是:选定数组域,点“插入”菜单下的“名称”,然后选择“定义”,输入数组名如AB等,单击“确定”即可。
  3 矩阵函数是Excel进行矩阵计算的专用模块。常用的矩阵函数有MDETERM(计算一个矩阵的行列式)MINVERSE(计算一个矩阵的逆矩阵)MMULT(计算两个矩阵的乘积)SUMPRODUCT(计算所有矩阵对应元素乘积之和)……函数可以通过点击“=”号,然后用键盘输入,可以通过点击“插入”菜单下的“函数”,或点击fx图标,然后选择“粘贴函数”中相应的函数输入。
  二、矩阵的基本计算
  数组计算和矩阵计算有很大的区别,我们用具体例子说明。
  已知A={3 -2 56 0 31 5 4}B={2 3 -14 1 05 2 -1},将这些数据输入Excel相应的单元
格,可设置成图1的形状,并作好数组的命名,即第一个数组命名为A,第二个数组命名为B。计算时先选定矩阵计算结果的输出域,3×3的矩阵,输出仍是3×3个单元格,然后输入公式,公式前必须加上=号,例如=AB=AB=Aexcel函数数组公式编辑方法B等。ABAB数组运算和矩阵运算没有区别,“=AB”是数组相乘计算公式,而“=MMULT(AB)”则是矩阵相乘计算公式,“=A/B”是数组A除数组B的计算公式,而矩阵相除是矩阵AB的逆矩阵,所以计算公式是“=MMULT(A,MINVERSE(B))”。公式输入后,同时按ShiftCtrlEnter键得到计算结果。图1中的数组乘除写作ABA/B,矩阵乘除写作A·BA÷B,以示区别。
  三、矩阵计算的应用
  下面让我们来计算一个灰预测模型。
  灰预测是华中理工大学邓聚龙教授创立的理论,其中关键的计算公式是计算微分方程+B1x=B2的解,{B1B2}=(XTX)1(XTY),式中:XT是矩阵X的转置。
  作为例子,已知X={-45.5 1-79 1-113.5 1-149.5 1} Y={33343537}
  在Excel表格中,{B2C5}输入X{E2H3}输入X的转置。处理转置的方法是:选定原数组{B2C5},点“编辑”菜单的“复制”,再选定数组转置区域{E2H3},点“编辑”菜单的“选择性粘贴”,再点“转置”即可。{J2J5}输入Y,然后选取{L2L3}B1B2的输出区域,然后
输入公式:
  =MMULT(MINVERSE(MMULT(E2:H3,B2:C5)),MMULT(E2:H3,J2:J5))
  公式输入完毕,同时按ShiftCtrlEnter键,B1B2的答案就出来了,如图2
  如果计算的矩阵更复杂一些,就必须分步计算。不过,使用Excel也是很方便的。 
Excel矩阵代数计算
作者:XLFinance   来源: XLFinance     打印  邮寄  返回
Excel中除了基于纯量的计算函数外,同时还有许多矩阵运算函数,通过这些这些函数,可以直观、快速的完成一些复杂的计算。本例将全面介绍如何在工作表中进行矩阵运算。
矩阵类型
矩阵的基本类型包括行向量、列向量和矩阵,这些形式在工作表中都可以得到直观地展现,如:
矩阵和纯量的算术运算
矩阵和纯量的运算要求矩阵中的每个元素和纯量一一运算,在工作表中只需将该纯量设定为绝对引用后通过Ctrl+Enter即可完成计算,如C29为纯量,C31:E333*3矩阵,将二者相乘只需选定结果区域后选择矩阵的第一个元素C31和纯量C29相乘,而后将C29设定为绝对应用,即$C$29,之后按Ctrl+Enter,即在选定区域中返回计算结果:
矩阵加法

矩阵相加和普通工作表计算一样,首先选定区域H43:I47,而后输入公式“=B43+E43”,即矩阵AB的首个元素相加,之后按Ctrl+Enter返回结果。

矩阵转置
矩阵转置在Excel中通过函数Transpose完成,操作方法是首先选定结果区域,而后在公式栏中输入“=Transpose(原始矩阵)”,结果区域要根据原始矩阵的大小设定,如原始矩阵为43列,则选定的结果区域需为34列方可返回全部转置结果,由于Transpose函数属于数组函数,在输入公式后需同按Ctrl+Shift+Enter键返回,结果将以花括号标识,代表此函数为数组运算结果:

返回结果如下:
 
矩阵乘法
矩阵乘法在Excel中通过函数MMult完成,操作方法是首先选定结果区域,而后在公式栏中输入“=MMult(矩阵A,矩阵B)”,结果区域要根据原始矩阵的大小设定,如原始矩阵分别为22列和23列,则选定的结果区域需为23列方可返回全部结果,即要求矩阵A的列数等于矩阵B的行数。由于MMult函数属于数组函数,在输入公式后需同按Ctrl+Shift+Enter键返回,结果将以花括号标识,代表此函数为数组运算结果:
矩阵逆运算
矩阵求逆在Excel中通过函数MInverse完成,操作方法是先选定结果区域,而后在公式栏输入“=MInverse (原始矩阵)”,结果区域要根据原始矩阵大小设定,如原始矩阵为44列,则选定的结果区域需为44列方可返回全部结果。由于MInverse函数属于数组函数,输入公式后按Ctrl+Shift+Enter键返回,结果以花括号标识,代表此函数为数组运算结果:
 
对矩阵逆运算结果可进一步验证其结果,将矩阵和逆矩阵相乘,其结果应为单元矩阵,运用前述乘法公式可完成:


矩阵运算的应用:方程组求解
利用矩阵计算功能,可以完成多元方程组的求解,假定方程组及其矩阵表示如下:
 
显然,未知数X等于系数矩阵的逆矩阵和Y向量的矩阵相乘,由此使用嵌套函数MInverseMMult即可完成求解。