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Wer häufig mit Microsoft Excel arbeitet und öfters komplexe Arbeitsmappen mit rechenintensiven Formeln und Funktionen erstellt, sollte sich vorzugsweise mit den Themen Berechnen, Ungenauigkeiten/Präzision und Rechenfehler etwas näher beschäftigen. Dieses Fachwissen hilft Ihnen bei der Erstellung von performanten, optimierten und sauber strukturierten Arbeitsmappen.

Auf dieser Seite werden verschiedene Berechnen-Themen besprochen. Sie erhalten Antworten auf diese und viele weitere Fragen:
- Wie läuft die Berechnung einer Excel-Arbeitsmappe ab?
- Wie kann die Neuberechnung beschleunigt werden?
- Welche "Calculate"-Ereignisse werden wann und in welcher Reihenfolge ausgelöst?
- Welche Limitationen und Schwächen besitzt Excel bezüglich Verarbeitung von Zahlen?
- Gibt es Fehler (Bugs) in Excel, die ich berücksichtigen muss?
- Was kann man gegen Rechen-Fehlermeldungen wie "#WERT!", "#NV", "#BEZUG!" und "#ZAHL!" tun?
- Wie lässt sich die Zeitdauer einer Mappen-Neuberechnung messen?

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Verwandte Themen Verwandte Themen und Seiten
» Optimieren von Arbeitsmappen

» Optimieren von VBA-Programmen
» Verknüpfungen und externe Bezüge

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Inhaltsübersicht

Allgemeine Grundlagen

Berechnung einer Formel
  Arbeitsweise von Formeln
  Reihenfolge der Ausführung von Operationen in Formeln

Beschränkungen und Schwächen der IEEE-Spezifikation

Links und Downloads
  Bugs und Probleme

  Weitere Informationen
  Downloads

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Allgemeine Grundlagen

Text folgt...

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Berechnung einer Formel

Arbeitsweise von Formeln

Allgemeines
Eine Formel ist eine Gleichung, die für die Analyse von Daten in einem Tabellenblatt eingesetzt wird. Mit Hilfe von Formeln können Sie mathematische Operationen wie Additionen, Multiplikationen oder Vergleiche von Tabellenwerten durchführen; weiterhin können Formeln für die Verknüpfung von Werten verwendet werden. Formeln können sich auf andere Zellen in demselben Tabellenblatt, auf Zellen in anderen Tabellenblättern derselben Arbeitsmappe oder auf Zellen in Blättern anderer Arbeitsmappen beziehen. Im folgenden Beispiel wird 25 zum Wert der Zelle B4 addiert und anschliessend das Ergebnis durch die Summe der Zellen D5, E5 und F5 dividiert.

Formelsyntax

Formeln berechnen Werte in einer bestimmten Reihenfolge, die als Syntax bezeichnet wird. Die Syntax der Formel beschreibt die bei einer Berechnung durchzuführenden Rechenoperationen. Eine Formel in Microsoft Excel beginnt mit einem Gleichheitszeichen (=) vor der eigentlichen Rechenanweisung. Beispielsweise subtrahiert die folgende Formel 1 von 5. Das Formelergebnis wird anschliessend in der Zelle angezeigt.
  =5-1

Zellbezüge

Eine Formel kann sich auf eine Zelle beziehen. Wenn eine Zelle denselben Wert wie eine andere Zelle enthalten soll, geben Sie in die Zelle ein Gleichheitszeichen ein und dahinter den Bezug auf die zweite Zelle. Die Zelle, die die Formel enthält, wird als Nachfolgerzelle bezeichnet; ihr Wert hängt von dem Wert einer anderen Zelle ab. Alle Änderungen an der Zelle, auf die sich die Formel bezieht, wirken sich auf die Zelle aus, die die Formel enthält. Die folgende Formel multipliziert den Wert in Zelle B15 mit 5. Die Formel berechnet den Wert neu, sobald sich der Wert in der Zelle B15 ändert.
  =B15*5
Formeln können sich auf Zellen oder auf Zellbereiche beziehen sowie auf Namen oder Beschriftungen, die Zellen oder Bereiche darstellen.

Tabellenfunktionen

Microsoft Excel enthält eine Vielzahl von vordefinierten, d. h. integrierten Formeln, die als Funktionen bezeichnet werden. Funktionen können zur Durchführung von einfachen oder komplexen Berechnungen verwendet werden. Die in Tabellenblättern am häufigsten verwendete Funktion ist die Funktion SUMME, die für die Addition von Zellbereichen verwendet wird. Sie können zwar eine Formel erstellen, um den Summenwert für einige wenige Zellen mit Werten zu berechnen; mit der Tabellenfunktion SUMME können Sie jedoch mehrere Zellbereiche berechnen.

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Reihenfolge der Ausführung von Operationen in Formeln

Rang

Operator Beschreibung Operator-Typ
1 :  (Doppelpunkt) Bereichsoperator, der einen Bezug auf alle Zellen erstellt, die zwischen zwei Bezügen liegen, einschliesslich der zwei Bezugszellen Bezugsoperator
2 ,  (Komma) Vereinigungsoperator, der mehrere Bezüge zu einem Bezug zusammenfasst Bezugsoperator
3    (Leerzeichen) Schnittmengenoperator, der einen Bezug auf die Zellen erstellt, die beiden Bezügen gemeinsam sind Bezugsoperator
4 - Negation (wie z.B. –1) Arithmetischer Operator
5 % Prozent Arithmetischer Operator
6 ^ Potenzierung Arithmetischer Operator
7 * bzw. / Multiplikation bzw. Division Arithmetischer Operator
8 + bzw. - Addition bzw. Subtraktion Arithmetischer Operator
9 & Verbindet bzw. verkettet zwei Werte zu einem zusammenhängenden Textwert Textoperator
10 =  <  >  <=   >=  <> Vergleiche Vergleichsoperator

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Beschränkungen und Schwächen der IEEE-Spezifikation

Es gibt einige Beschränkungen bzw. Schwächen der IEEE-Spezifikation 754, die in drei allgemeine Kategorien eingeordnet werden können:

 

Weitere Informationen über die IEEE-Spezifikation finden Sie hier:

Wikipedia: IEEE floating-point standard
http://en.wikipedia.org/wiki/IEEE_floating-point_standard

IEEE-754 References
http://babbage.cs.qc.edu/courses/cs341/IEEE-754references.html

IEEE-754 Floating-Point Conversion From Floating-Point To Hexadecimal
http://babbage.cs.qc.edu/courses/cs341/IEEE-754.html

General Decimal Arithmetic
http://www2.hursley.ibm.com/decimal/
arrow_r.gif (830 Byte) Mehrere Dokumentationen zum Downloaden und viele Links zu anderen Seiten.

Decimal Arithmetic FAQ
http://www2.hursley.ibm.com/decimal/decifaq.html

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Rechenpräzision "Genauigkeit wie angezeigt"

Calculating with precision as displayed does the following:

Affects all worksheets in the active workbook.
Does not affect numbers in the General format, which are always calculated with full precision.
Slows calculation because Excel must round the numbers as it calculates.
Caution Once you switch to calculating on displayed values, Excel stores all constant values as their displayed values, and full precision values cannot be restored.

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Unerklärbarer Laufzeitfehler 6 "Überlauf"

Wenn Sie Berechnungen mit VBA durchführen, können verschiedene Probleme entstehen. Häufigstes Problem ist das Auftreten des Laufzeitfehlers 6 "Überlauf" (Overflow). Die Ursache dieses Fehlers liegt an den Datentypen der verwendeten Variablen. Anhand eines kleinen Code-Beispiels lässt sich das Problem schnell erkennen.

Code-Beispiel
Sub ÜberlaufTest()
  Dim intVariable As Integer
  Dim dblVariable As Double
  intVariable = 256
  dblVariable = 256 * intVariable
End Sub

Wenn Sie die obige Prozedur ausführen, wird auf der Programmzeile "dblVariable = 256 * intVariable" der Überlauf-Fehler auftreten. Wieso der Fehler auftritt, ist auf den ersten Blick nicht unbedingt erkennbar, da die Zuweisung an sich korrekt ist. Die Variable dblVariable besitzt den Datentyp Double und müsste somit problemlos ausreichen, das errechnete Resultat 65'536 (256 * intVariable) aufnehmen zu können. Da jedoch VBA intern ein bestimmtes Vorgehen besitzt, kann die Zuweisung nicht wie erwartet durchgeführt werden.

Vorgehen von VBA zur Berechnung der mathematischen Operation
Aus Speicheroptimierungsgründen prüft VBA vor der Berechnung der Operation zuerst die verwendeten Datentypen und Werte. In unserem Fall besitzt intVariable den Typ Integer, d.h. es ist ein Wertbereich von -32'767 bis 32'767 zulässig. Die Konstante (Zahl) 256 passt ebenfalls in einen Integer, d.h. intern betrachtet VBA die Zahl als kleine Ganzzahl. TEXT FOLGT...

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Links und Downloads

Bugs und Probleme

XL97: Calculation Stops at Zero Percent or Occurs Very Slowly
http://support.microsoft.com/default.aspx?scid=kb;en-us;Q172066
arrow_r.gif (830 Byte) Dieser Artikel beschreibt das Phänomen, dass in seltenen Fällen bei jeder Neuberechnung die Anzeige "Berechnen: x %" in der Statusleiste bei 0 % stehen bleibt und danach ungewohnt langsam wird.

XL97: Numbers Ending in .848 Appear Incorrectly
http://support.microsoft.com/default.aspx?scid=kb;en-us;Q161234
arrow_r.gif (830 Byte) Dieser Artikel beschreibt einen höchst interessanten Excel-Bug. Der Bug hatte damals zur Folge, dass alle Zahlen, die mit .848 endeten, falsch angezeigt wurden.

XL97: Updating Incorrect Calculations on Worksheet Created on Pentium
http://support.microsoft.com/default.aspx?scid=kb;en-us;Q124310

XL97/XL98: "Overflow" Error Running Procedure with Math Calculation
http://support.microsoft.com/default.aspx?scid=kb;en-us;q125900

XL97/XL98: Comparison of Values Does Not Return Correct Result
http://support.microsoft.com/default.aspx?scid=kb;en-us;Q48606

XL97: MS Excel Does Not Resume Calculation After Halting
http://support.microsoft.com/default.aspx?scid=kb;en-us;Q171239
arrow_r.gif (830 Byte) Dieses Problem wurde im Microsoft Excel 97 Service Release 1 (SR-1) behoben.

XL (all Versions): How to correct rounding errors in floating-point arithmetic
http://support.microsoft.com/default.aspx?scid=kb;en-us;214118

XL (all Versions): Last Digits Changed to Zeroes When You Type Long Numbers in Cells
http://support.microsoft.com/default.aspx?scid=kb;en-us;269370

XL2002: The Values That You Save in an XML Spreadsheet Do Not Match the Values That Appear in Excel
http://support.microsoft.com/default.aspx?scid=kb;en-us;328996

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Weitere Informationen

XL97: How the Current Mode of Calculation Is Determined
http://support.microsoft.com/default.aspx?scid=kb;en-us;Q161546

XL: Bestimmen des aktuellen Berechnungsmodus in Excel
http://support.microsoft.com/?scid=kb;de;214395
XL: Description of how Excel determines the current mode of calculation
http://support.microsoft.com/?scid=kb;en-us;214395

XL2000: Excel May Change the Precision Mode of the Floating-Point Control Word
http://support.microsoft.com/default.aspx?scid=kb;en-us;Q263213

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Downloads

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Zuletzt aktualisiert am 27.09.2004 / 17:30 Uhr
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