Excelでの計算フォーマットを作る際のルールについて

 本日は、Excelを用いた計算フォーマットを作る際のルールについて簡単に述べたいと思う。というのも、機構設計の仕事をしていて、他人の計算フォーマットを見たり、それを使うことがしばしばあるが、使い方が分からず、したがって思考停止を強要される作業のようなモノが多く、非常に不快に感じているからである。そこで、本日は計算フォーマットを作る際の最低限のルールについて、考え、定義してみたいと思う。

そもそも、計算フォーマットは何なのか?

 まずは、ここから考えることにする。問題の対象が分からなければ、何も始まらないからである。

 「計算フォーマット」とは何か?これは、計算という「行為」とフォーマットという「形式」からなる用語である。

 「行為(=する)」+「形式」

英語風に考えれば、動詞があって、その後ろに名詞があれば、SVC、SVO、SVOO、SVOCの文型を思い起こせる。今回の場合、「S=我々、我々≠形式」 なので、SVCではない。よって、SVO、SVOO、SVOCであると考えらる。

calculate という動詞は、SVOをとる。このOは、計算・予測できることがくる。例えば、予算、収支、予測値、方程式、現象などである。これを踏まえて、形式という単語の座りを考えてみるが、「形式」は計算や予測できることではない。形式は、「形・型」であり、「見る物、ある物、使う物」である。「電卓を計算する」「そろばんを計算する」では意味が通じないように、「形式を計算する」とは素直には言えない。なぜ意味が通じないかというと、形式・電卓・そろばんは、行為をするために使う物、すなわち、「道具」であるからである。

このことから、計算フォーマットとは、「計算をするために使う道具」と考えることが、一段曖昧さのない表現だと私は思う。

★ 計算フォーマット:計算をするために使う道具

計算フォーマットであるためには、何が必要か?

  計算フォーマットとは、計算をするための使う道具 と先ほど申し上げた。こうなるために必要な事項を考えるには、「誰が、何をするための道具か?」という問題設定をすれば、その利用範囲と、利用に必要な事項を考えることができる。

◎ 誰のための物?

 私、私以外の全ての人

◎ 何をするための物?

 ・私が解こうとした式(=立式したもの)を解くための物

 ・私の解き方を他人に見せ、理解してもらうための物

 ・私の解き方を、他人が容易に追試できるようにするための物

 このように考えれば、私だけが分かっているだけでは、少なくとも目的の三分の一しか果たせないと分かる。「他人が見て分かる」「他人が容易に使える」ことが抜けているからである。では、これらができるためには、どうすればよいか?

◎ 他人が見て分かるために、必要なこととは?

 ・計算目的( 何を、どうやって計算するか?)が、明記されていること

 ・解が得られるまでの手順(原理)が、分かりやすく記載されていること

 ・入力と出力が明確なこと。ex). 電卓のキーとモニター

◎ 他人が容易に使えるために、必要なことは?

 ・入力と出力が明確なこと。

 ・入力項目と、出力項目の関係が、明確なこと

 ・計算マニュアルと、計算例が示されていること

 ・一般的な表現で記載されていること

このように、私は考えてみた。これらをまとめると、計算フォーマットに必要な事項は下記のようにまとめられる。

★計算フォーマットに必要な事項

① 計算目的の明記

② 目的の解を得るための手順(原理) の明記

③ 入力項目 と 出力項目 が分かりやすいこと

④ 入力項目 と 出力項目 の関係が分かりやすいこと

⑤ フォーマットマニュアルと、計算例を記載すること

⑥ 計算精度の検証OKな物であること

以上を満たせていれば、自他共に分かりやすく、使える、計算ツールとなりうる。なお、⑥は、計算ツールの前提なので、念のために追記した。

提案する計算フォーマット

 以上を踏まえ、下記のようなフォーマットを提言したいと思う。

これは、人の発熱量と、その人がいる部屋でエアコン料金がどのくらいかかるかを見積るフォーマットである。上図は、最終的なフォーマットの形態である。入力項と出力項、その内訳、記入箇所が明記されている。これにより、少なくとも何を入力すれば、図中の出力を得られるか?が分かるので、原理を理解していなくても使うことができる。

次に、このフォーマットの前に、説明を乗せる。(興味のある方は、読んでみてください。図上にカーソルを合わせ右クリック、画像を表示で拡大できます)

以上のようにすれば、読めば原理が理解でき、誰でも使うことができる道具になる。是非、興味のある計算をExcelでされる方は、参考にしていただければ幸いです。

因みに、下記のように簡単な予測をしてみました。体形の豊かな方は、夏も冬もお金がかかるみたいですね。。

【本日の動画】

箱根湯本にある、早川の音です。途中、うっすらとかかるモヤが、何とも不思議な感じです。激しい水の音で、目が覚めるます!

(参考) Excel関係記事

不思議な夢

 今日、不思議な夢をみました。

緑の木々が心地よい風で揺れている。。。

その風景を肌で感じながら(風景を触覚で?)、柔らかな風が流れ込む窓辺で私は寝ている。。。

どうやら、うららかな午後のようだ。

場所は、私の実家のような気もするし、違う気もする。。。

フト、肌にあたる風が一瞬強くなった。。

それを認識したか、しないかの瞬間、、私の口の中に、一匹の蜘蛛が入ってしまった。。

ひぇ~!えらいこっちゃっ!!!

急いで身体を起こすと、朝の5:00であった。。。

あの夢は何であったのだろうか???

【本日の自然動画】

相模川水系中津川のせせらぎ。たまに、ピーッと鳴いているのは、「カワセミ」です。川の中腹あたりに魚がいるようで、私の見ている前、その長い口ばしで魚を狩り、対岸の葦の中へ消えてしまいました。動画の場所は、知る人ぞ知る、秘密のスポットです!

「くりこみ」について

物理学などの学問は、その扱う対象のサイズによって、分野が分かれている。

例えば、「水の流れ」を例にとってみると、、、

◎ 目に見える水の流れ → 「流体力学」で記述

◎ 水分子の働き→ 「分子物理学」 で記述

◎ 原子や原子核の働き → 「原子核物理学」で記述

◎ 核子やクオーク の働き → 「素粒子物理学」で記述

という具合になる。

同じ対象を見ているのだが、みるサイズによって考え方が違うのである。

しかし、それぞれの学問がつながっていなければならない。何故ならば、サイズという制約を除けば、同じ対象をみているのだから。そこで登場する概念が、「くりこみ」である。

この「くりこみ」というのは、下のスケールの学術的効果が、上のスケールで記述する際に、係数や定数の値に反映されることをいう。

従って、例えば、あるスケールの学問で、Y=k・X ( k:係数 )という式が成立するのならば、そのkには、その下のスケールの学問からの贈り物が含まれているのである。

このことを意識することが、今の企業の工学的アプローチを進化させることにつながると私は思っている。

というのも、機構設計をする際に、強度や冷却のために、「材料力学」「流体力学」「熱設計」に関する計算を行うが、それらは皆、目に見えるスケールでの学問の話であり、下のスケールの学術的効果については深く検討されていないからである。

例えば、熱設計を行う際に、熱伝導に関する下記の重要な式がある。

上記のαを「熱伝導率」という。物体固有の値であり、熱設計を行う際は、「定数」として扱う。

私が言いたいのは、「これが本当に定数なのか?」を疑い、そこに「くりこまれている下のスケールの効果」を見直す必要があるのではないのか?ということである。

特定の条件、例えば、「温度、力(電磁気力・音圧etc)、分子構造、イオン構造」などをが少し違うだけで、値が変わったりすることはないだろうか?

例えば、アルミの板があって、その形状に特徴があったり、表面が化学反応していたり、別の微粒子が含有されていたり、空間を超えて作用する力が働いていたりしたときに、、、アルミの熱伝導率は、やはり同じなのであろうか?

私は、「等温下で熱伝導率を変えられる手法」が見つかると、電気製品で出来ることはもっともっと増えると思っている。高密度に集積させたチップを上手く冷却できるからである。

私は学者ではないので、ここら辺に踏み入る余裕がないが、ここら辺に答えてくれる学術研究成果の誕生を期待したいと思う。

【本日の自然動画】

相模川の流れに太陽光が当たってできた、光の筋です。画像が荒い場合は、youtubeの再生画像が低画質になっている可能性があるので、HDにしてお楽しみください。

桜と川

コロナで外出規制中ですけど、人気のいない場所に行って、自然を堪能してきました。

桜 一週間で満開になりました!

同じ木なのに、枝違いで、花の色が違う!!!人間で言えば、オッド・アイでしょうか。。。

コロナの外出自粛で人通りのない通り道。@宮ヶ瀬ダム近く。

満開でーす^^

中津川。色が、青すぎ!泳ぎたい!!!

大沢の滝

中津川

家の中にいると、体によくありません。しかし、だからといって外に積極的に出るのも感染リスクが高まるので駄目です。感染リスクは、人との接触が多ければ多いほど高まります。逆に、少なければ少ないほど下がります。

そこで、人気の少ない屋外の場所を選んで行けば、外にでて陽の光も浴びられますし、気分転換できますし、感染リスクも低い状態を保てると私は思うわけです。

人は、面倒くさがり屋な生き物なので、車や電車で直接行ける場所には殺到します。しかし、そこから30分ほど歩くとなると、めっきり人がいなくなります。車に自転車でも積んで、でかけてみたらいかがでしょうか??

桜(初期)

今年も桜の咲く季節になりました。ということで、この連休で撮影した桜をUPします。

咲き始めの桜

青空と桜

さくら

さくら

【おまけ】

紙の原料:みつまた の花

八王子最古の神社:子安神社(759~) 知る人ぞ知る、穏やかな神社です。

金剛寺(701~) 近くの大学の卒業生が記念撮影していました。艶やかでした!

別名:高幡不動尊。不動明王様がおられます。真言は、「 ノウマク サンマンダ バサラダン センダンマカロシャダ ソハタヤ ウンタラタ カンマン 」煩悩を焼き払い、迷いをなくし、日々生きて生きましょう!