excel怎么生成随机数使用函数和技巧实现不同需求的随机数生成

在Excel中生成随机数的几种常用方法

如果您想在Excel中生成随机数，最常用的方法是利用内置的函数。根据您需要的随机数类型，可以选择不同的函数来完成。最基础的函数是 `RAND()`，它生成一个大于等于0且小于1的随机小数。如果您需要特定范围内的整数，可以使用 `RANDBETWEEN()` 函数。

一、生成0到1之间的随机小数

这是Excel中最基础的随机数生成方式。使用 `RAND()` 函数，无需任何参数，Excel就会在每次工作表计算时生成一个新的随机小数。

如何操作：

  1. 选择您想要生成随机数的单元格。
  2. 在编辑栏中输入公式：=RAND()
  3. 按下 Enter 键。

您会发现选中的单元格中出现了一个0到1之间的小数。如果您需要生成更多的随机小数，可以将此公式拖拽填充到其他单元格，或者复制粘贴。请注意，每次工作表发生变化（例如，修改了其他单元格的值），所有使用 `RAND()` 函数的单元格都会重新生成新的随机数。

何时使用RAND()

这种方法适用于需要生成概率、进行模拟、或者作为其他复杂公式的输入，而对随机数的具体范围没有严格要求的情况。

二、生成指定范围内的随机整数

如果您需要生成一个特定范围内的随机整数，例如1到100之间的随机整数，那么 `RANDBETWEEN()` 函数是您的最佳选择。

如何操作：

  1. 选择您想要生成随机整数的单元格。
  2. 在编辑栏中输入公式：=RANDBETWEEN(下限, 上限)。
  3. 将“下限”替换为您想要的最小整数，“上限”替换为您想要的 最大整数。例如，生成1到100之间的随机整数，公式为：=RANDBETWEEN(1, 100)。
  4. 按下 Enter 键。

同样，将公式拖拽填充或复制粘贴到其他单元格，即可生成多个指定范围内的随机整数。与 `RAND()` 函数一样，`RANDBETWEEN()` 生成的随机数在工作表 recalculate 时会刷新。

何时使用RANDBETWEEN()

`RANDBETWEEN()` 函数非常适合用于需要模拟抽样、生成测试数据、或者为游戏、抽奖等场景生成随机数字。

三、生成特定范围内的随机小数（包含上限）

有时候，您可能需要生成一个指定范围内的小数，并且希望包含上限。虽然 `RAND()` 函数本身不包含上限，但我们可以通过简单的数学运算来达到这个目的。

公式： =RAND() * (上限 - 下限 + 1) + 下限

示例： 生成一个大于等于10且小于等于20的随机小数。

  1. 在单元格中输入公式：=RAND() * (20 - 10 + 1) + 10，即：=RAND() * 11 + 10
  2. 按下 Enter 键。

这个公式首先利用 `RAND()` 生成0到1之间的小数，然后乘以（上限 - 下限 + 1）来扩大范围，最后加上下限。这样就能得到一个包含上限和下限的随机小数。

四、生成指定范围内的随机整数（包含上限）

如果您需要生成一个包含上限的随机整数，例如1到100之间（包含100），`RANDBETWEEN()` 函数已经可以满足需求。

公式： =RANDBETWEEN(下限, 上限)

示例： 生成一个大于等于1且小于等于100的随机整数。

  1. 在单元格中输入公式：=RANDBETWEEN(1, 100)
  2. 按下 Enter 键。

`RANDBETWEEN(1, 100)` 已经确保了生成的整数包含1和100。

五、生成一组不重复的随机数

在某些场景下，您可能需要生成一组不重复的随机数，例如从1到100中随机抽取10个不重复的数字。这需要结合辅助列和排序来实现。

方法一：使用辅助列和排序

这是一个常用的技巧，操作步骤如下：

  1. 第一步：生成包含数字的列表。

    在A列（或其他空列）输入您想要从中抽取数字的范围。例如，如果您想从1到100中抽取，可以在A1单元格输入1，A2输入2，然后选中A1和A2，向下拖拽填充柄，直到A100出现100。

  2. 第二步：生成对应的随机数。

    在B列（或其他空列）使用 `RAND()` 函数为A列的每个数字生成一个随机小数。在B1单元格输入 `=RAND()`，然后向下拖拽填充，直到B100。

  3. 第三步：根据随机数排序。

    选中A列和B列（例如 A1:B100）。在“数据”选项卡下，找到“排序”。将排序依据设置为B列（包含随机小数的列），排序方式设置为“升序”或“降序”。

  4. 第四步：提取不重复的随机数。

    排序后，A列的数字就会变成不重复的随机排列。您可以选择A列的前N个数字作为您需要的不重复随机数。例如，如果您需要10个不重复的随机数，就选择A1到A10。

重要提示： 每次工作表 recalculate 时，B列的随机数会刷新，导致排序结果改变。如果您想固定这些随机数，可以在提取不重复的随机数后，将它们复制，然后使用“选择性粘贴”中的“值”功能，将其粘贴到新的位置。这样它们就变成了固定的数值，不再受 `RAND()` 函数刷新影响。

方法二：使用大型数据集和辅助列（适合大量数据）

对于非常大的数据集，上述方法依然适用，只是需要耐心进行填充和排序。核心思想是为每个原始数据生成一个随机伴侣，然后通过排序来打乱原始数据的顺序。

六、生成固定随机数（不刷新）

正如前面提到的，`RAND()` 和 `RANDBETWEEN()` 函数生成的随机数会在工作表 recalculate 时刷新。如果您希望生成的随机数保持不变，即使在编辑工作表时也不刷新，您需要将它们转换为“值”。

如何操作：

  1. 第一步：生成需要固定的随机数。

    使用 `RAND()` 或 `RANDBETWEEN()` 函数在单元格中生成您需要的随机数。

  2. 第二步：复制生成的随机数。

    选中包含随机数的单元格，然后复制（Ctrl+C）。

  3. 第三步：选择性粘贴为值。

    右键点击您想要粘贴这些固定随机数的单元格，选择“选择性粘贴”。在弹出的对话框中，选择“粘贴”选项下的“值”，然后点击“确定”。

这样，粘贴过来的数字就是原始公式生成的那一刻的数值，不会再随着工作表的 recalculate 而改变。

七、使用Excel VBA生成更复杂的随机数

虽然Excel的内置函数已经足够强大，但在一些高度定制化的需求下，您可能需要借助VBA（Visual Basic for Applications）来生成更复杂的随机数。例如，生成符合特定概率分布的随机数，或者在特定条件下生成随机数。

基础VBA随机数生成

VBA中也有生成随机数的函数，例如 `Rnd()` 函数，它生成一个大于等于0且小于1的随机小数。


Sub GenerateRandomNumber()
    Dim randomNumber As Double
    randomNumber = Rnd()  生成0到1之间的小数
    MsgBox "生成的随机小数是："  randomNumber

    Dim randomInteger As Integer
    randomInteger = Int((100 * Rnd()) + 1)  生成1到100之间的随机整数
    MsgBox "生成的随机整数是："  randomInteger
End Sub

使用VBA可以实现更精细化的控制，例如：

  • 在循环中生成大量随机数并填充到指定的单元格区域。
  • 根据用户输入的参数动态生成随机数。
  • 实现特定算法的随机数生成，如高斯分布、泊松分布等（可能需要配合其他数学公式或库）。

如果您对VBA不熟悉，建议先掌握Excel内置函数的用法，在必要时再深入学习VBA。

八、Excel随机数生成中的注意事项

  • 刷新机制： `RAND()` 和 `RANDBETWEEN()` 函数是易失性函数（Volatile Functions），这意味着它们会在工作表中的任何一个单元格发生更改并 recalculate 时刷新。如果您希望随机数保持不变，务必将其转换为“值”。
  • 随机数种子： Excel的随机数生成器是伪随机的。如果您需要可重复的随机序列（例如用于调试或测试），可以考虑使用 `RAND()` 的一个变种，即在公式前加上 `RAND()` 的调用（但不显示结果），然后使用 `RANDBETWEEN`。或者在VBA中使用 `Randomize` 语句配合 `Rnd` 函数。
  • 范围的包含性： 再次强调，`RAND()` 生成的是[0, 1)的随机小数，不包含1。`RANDBETWEEN(下限, 上限)` 生成的是[下限, 上限]的随机整数，包含上下限。
  • 数据透视表中的随机数： 在数据透视表中，直接使用 `RAND()` 或 `RANDBETWEEN()` 函数可能不会按预期工作，因为数据透视表的刷新机制与普通单元格不同。如果您需要在数据透视表中实现随机化，通常需要先在源数据中生成随机数，然后构建数据透视表。

掌握以上方法，您就能在Excel中灵活地生成各种需求的随机数，无论是简单的抽样、数据模拟，还是更复杂的统计分析，都能得心应手。

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