[Excel]Excelの数式と仲良くなりたい人向けの話

数式の構成要素

数式の定義が何となく理解できたところで、Excel数式の構成要素について説明します。Excel数式の構成要素は定数、演算子、セル参照又は関数のいずれか又は全てになります。

例として、B1セルに円の半径を入力すると、その面積を算出する数式を考えます。円の面積は「半径の２乗×円周率(3.14)」でしたね。下記の例では、B1セルに円の半径として定数5を入力しています。入力に対して、B2セルに円の面積が表示されていますね。よく見ると、A2セルに表示されている説明文に「5」という数字が入っていますね。手入力した訳ではありませんよ？

数式を表示してみると、下記のようになっています。Excelの数式は、どんなに複雑なものでも、この4つの組み合わせです。理解したいけど理解できない数式に出会ったら、数式を分解してみましょう。全てを理解できなくても、得るものはあるはずです。

さて、数式の４つの構成要素について詳細な説明をする流れですが、定数、演算子及びセル参照でつまづく人は少ないかなぁと個人的に思っているので、これらは簡単に説明します。

定数

定数とは、数式に直接入力された数値や文字などのことです。定数と書いておきながら、文字列も定数と呼びます。コンピューターから見れば文字列も数値の羅列なので正しい表現なのですが、世間一般の人が聞くと違和感がありますね。Excelの場合、数式内に文字列定数を書く場合、文字を「"」(ダブルクオーテーション)で囲みます。何でかというと、入力した文字が文字列定数であることをExcelに伝えるためです。きちんと伝えないと、Excelは入力された文字を他の数式の構成要素(演算子、セル参照又は関数)のいずれかが入力されたと判断してしまいます。特に、Excelで「名前の定義」という機能を使えば、セル参照に任意の名前を付けられます。例えばB1セルに「半径」という名前を付けることができるので、数式内に「半径」という単語があったとき、Excelからしてみれば、セル参照なのか文字列なのか区別が付きません。区別するために「"」が必要なのです。

演算子

演算子とは、計算式に使う記号のことです。具体的には、＋、－、*、/、<、>などです。列挙したとおり、算数や数学の授業で慣れ親しんだ記号が多いことから、大半は直感的に理解できるでしょう。たまに見慣れない記号も出てきますが、数は少ないので、そのような演算子に直面した時に調べれば十分です。

参考までに、Excelで使用できる演算子をMicrosoftのホームページから引用してきたものを載せておきます。この場で全部覚えるのではなく、必要性を感じた時に、必要なものを覚えましょう。

セル参照

セル参照とは、あるセルが持つ値を、別のセル内の数式で使用するための手段です。通常は数式の中に「A1」のようにセルのアドレスを入力することで実現しますが、前述の通り「名前の定義」を使用することで、任意の名前でセル参照をすることもできます。余談ですが、複雑なワークシートを作る場合は、「名前の定義」をフル活用しましょう。数式の可読性が格段に向上します。

サラッと書きましたが、セル参照はセルが持つ「値」を取得するという事実は正しく認識しておくべきでしょう。本筋では無いので詳しくは説明しませんが、Excelのセルは大きく3層構造になっていて、下から順に、数式部、値部、表示部に分かれています。例えば数式部に円周率を返す関数「=PI()」を書いた場合、値部には「3.14159265358979」という数値が入ります。表示部には、セルの書式設定で設定された通りに整形された文字列が入ります。書式設定が「000.000」なら表示部には「003.142」という文字列が入ります。日付の場合、数式部が「=TODAY()」なら値部は(2018年03月31日に実行した場合)「43190」、表示部は(一例として)「2018/3/31」となります。セル参照で取得される値は「43190」という数値です。

関数

みんな大好き関数です。関数を使用することを「関数を呼び出す」と表現することもあります。関数を呼び出すときは、「=PI()」のように関数名にカッコを付けます。

さて、改めて関数とは何でしょうか？例によって定義を確認します。

①〘数〙 〔function〕 二つの変数 x ・ y の間に，ある対応関係があって， x の値が定まるとそれに対応して y の値が従属的に定まる時の対応関係。また， y の x に対する称。この時 x は単に変数または独立変数と呼ばれる。 y が x の関数であることを y＝f（x）などと表す。ふつう関数といえば， x の値に対して y の値が一つ定まるもの，すなわち一価関数をさす。従属変数。

②与えられた引数（ひきすう）によって動作を変える，コンピューターのプログラム。表計算ソフトなどでは，定型の計算を行うために使われる。

(weblio辞書より引用)

Excelは表計算ソフトなので、定義としては②の方が適切でしょう。これだけ読んで関数の意味が分かる方はこの記事を読んでいないと思いますので、もう少し解説します。

関数とは、数式に名前を付けたものです。それ以上でも、それ以下でもありません。逆に言えば、名前の付いた数式を関数と呼んでいるだけです。例えば、先の円の面積を求める数式を関数にすることも技術的には可能です(VBAを使います)。なお、本記事を読んでいる皆様は独自の関数を作る必要はありませんし、余程の理由が無い限りは作るべきではないでしょう。しかし、関数というものを理解するために、関数を作る側の立場になって考えてみましょう。

円の面積を計算する関数を考えてみましょう。数式は前述の通り「=B1^2 * PI()」ですが、分かりやすさのために「=B1^2 * 3.14」と書きます。これに名前(関数名)を付けます。関数名は「円の面積」でどうでしょうか？今後は円の面積を求める際、「=円の面積()」と書くだけで任意の円の面積を求めることができます。具体的な計算式を書くよりも、何の計算を行っているか一目瞭然ですね。これは関数を使用する大きなメリットの一つです。

参考までに、この関数は下記のように作っています。(※理解する必要も覚える必要もありません)

これで、今後は円の面積を求めるときは、この関数が使えますね！試しに、半径10の円と半径20の円の面積を求めてみましょう。関数「円の面積」はB1セルから半径の値を取得しているため、B1セルに10を入力し、適当なセルに「=円の面積()」と入力します。次に、B1セルに20を入力し、・・・と、ちょっと待ってください。B1セルは半径10の面積を求めるために使用中です。B1セルに20を入力したら、半径10の円の面積の結果が表示できなくなってしまいます。・・・困りました。失敗の原因は、「円の面積」関数が、円の半径をB1セルからしか取得できない所にありそうです。そこで、関数内で半径の入っているセル参照を指定するのではなく、関数を呼び出す際に半径の入っているセル参照を指定できると便利そうですね。欲を言えば、セル参照だけでなく、定数も指定したい所です。それを実現するのが引数(ひきすう)です。はい、聞き慣れない単語が出てきたと思って拒否反応を示さないで下さい。簡単な話です。

関数を使用する際、個別にセル参照又は定数を指定する関数を「円の面積」関数で考えてみましょう。この関数を数式にすると「=A^2 * 3.14」です。ここで、「A」は半径になります。さて、なぜ「A」が半径なのでしょうか？この「A」は、半径の具体的な数値の代わりに書いた文字です。「A」は私が何となく選んだ記号で、別に「B」でも「半径」でも「あばばばば」でも良いです。この関数を使って半径10の円の面積を求める際は、「=円の面積(10)」と書きます。Excelで実際に使用した例を下記に示します。

ちゃんと計算できてますね。

参考までに、この関数は下記のように作っています。(※理解する必要も覚える必要もありません)

この「A」でも「B」でも「半径」でも「あばばばば」でも良い、数値の代わりに書いてある文字を引数(ひきすう)と呼びます。関数を作成する際、数式の中で具体的な値を決められないものが引数となります。なお、関数を呼び出した結果、関数から得た値のことを戻り値(もどりち)と呼びます。戻り値を得ることを”関数が戻り値を返す”と表現することもあります。「円の面積」関数を例にすると、”「円の面積」関数の引数あばばばばに10を与えると、戻り値314を返す”と言います。

さて、ここまで理解した上で、改めて関数の定義②を読んでみましょう。

②与えられた引数（ひきすう）によって動作を変える，コンピューターのプログラム。表計算ソフトなどでは，定型の計算を行うために使われる。(weblio辞書より引用)

なんとなく理解できましたでしょうか？何となく分かれば十分です。