Excel 生成随机样本

前言

在数据分析和统计学中，我们常常需要使用随机样本来进行数据分析和模型建立。Excel中自带了多种随机数函数，可以方便地生成随机样本，本文将介绍Excel中较为常用的两种随机数函数：RAND和RANDBETWEEN。

RAND()函数

RAND()函数是Excel中内置的随机数函数，它可以生成介于0和1之间的伪随机数。使用该函数可以生成任意大小的随机数据。下面是一个简单的例子：

=RAND()

单元格中出现的数值即为一个伪随机数。该数值可能是小数或分数，也可以按科学计数法显示。当我们需要生成多个随机数时，只需要拖动函数到其他单元格即可。

但是，使用RAND()函数生成的随机数是伪随机数，它们不是真正的随机数，因为它们的产生是根据一个特定的算法进行计算的。如果需要生成更随机的数据，可以考虑使用RANDBETWEEN()函数。

RANDBETWEEN()函数

RANDBETWEEN()函数是Excel中另一个常用的随机数函数，它可以根据指定的范围生成一个整数随机数。语法如下：

=RANDBETWEEN(bottom, top)

其中，bottom和top分别是所需的随机数范围的下界和上界。下面是一个简单的例子：

这里的随机数范围是1到100，所以函数会返回1~100的随机整数。同样地，我们可以拖动该函数到其他单元格来生成多个随机数。

注意，RANDBETWEEN()函数可以生成整数随机数，但不包括top所指定的数值（即top是闭区间，bottom是开区间）。因此，在使用时需要注意。

另外，RANDBETWEEN()函数只能生成整数随机数，如果需要生成小数随机数，我们可以使用如下方法：

=RAND() * (max-min) + min

其中，max和min分别为所需随机数的上界和下界。下面是一个例子：

此方法和RANDBETWEEN()函数不同的是，它生成的是小数随机数。同样地，我们可以将该函数拖动到其他单元格以生成多个小数随机数。

抽样

使用Excel生成随机样本时，除了需要生成随机数外，还需要进行抽样。在Excel中进行抽样通常有两种方式：使用随机排列和使用筛选器，下面分别介绍。

通过随机排列进行抽样

随机排列是一种简单有效的抽样方式。它的主要原理是将所需样本随机地从总体中选出。下面是一个简单的例子：

假设我们有一个数据源，包含10个数值，将这10个数值抽样成5个数值：

首先，我们需要添加一个列来表示随机数，使用RAND()函数即可：

然后，我们需要将这些随机数排序。使用Excel的排序功能即可，将随机数列排序，之后将前5行的数值作为抽样后的样本即可。下面是整个的操作：

在这个例子中，我们将通过随机排列的方式抽样5个数值。

通过筛选器进行抽样

使用筛选器进行抽样也是一种常用的方法。它的主要原理是使用Excel筛选器筛选随机数，并选取前N行作为样本。下面是一个简单的例子：

假设我们有一个数据源，包含10个数值，将这10个数值抽样成5个数值：

首先，我们需要添加一个列来表示随机数，使用RAND()函数即可：

接下来，我们需要使用筛选器来选取前5个数值。选中整个数据源，然后打开筛选器：

在随机数列中选择：数字筛选 > 小于或等于 > 0.5即可。这里的0.5是一个随机选取的数值，我们可以根据需要进行调整。

筛选后即可得到所需的5个随机数值：

在这个例子中，我们将通过筛选器的方式抽样5个数值。

结论

使用Excel可以方便地生成随机样本，常用的随机数函数和抽样方式即为RAND()函数和RANDBETWEEN()函数以及随机排列和使用筛选器。当我们需要在数据分析和模型建立中使用随机样本时，Excel是一个值得考虑的工具。