Excel/VBA聚合函数处理超65536长度一维数组时行为异常

问题背景 #

VBA开发中，开发者可直接通过Application.WorksheetFunction对象调用Excel内置函数。为降低开发适配成本，WorksheetFunction.Average()等聚合函数除支持电子表格原生的二维数组入参外，也可直接接收一维数组作为参数，无需开发者额外做数组格式转换。
近期调试一段复杂统计代码的单元测试失败问题时，经多轮排查定位到稳定复现的异常：当传入聚合函数的一维数组长度超过65536（即VBA中Integer类型的最大值）时，函数计算行为会出现异常。

复现代码与结果 #

为验证该问题，构造对照测试：生成序列1,2,3,…,n，该序列理论平均值为(n+1)/2，分别将相同数据存入一维数组、二维数组，传入聚合函数计算后对比结果，测试代码如下：

Dim arr1D() As Double, arr2D() As Double, kk As Long

Debug.Print "Arr length", "True mean", "Excel mean (1D)", "Excel mean (2D)"
For kk = 65535 To 65538
    ReDim arr1D(1 To kk), arr2D(1 To kk, 1 To 1)
    For ii = 1 To kk
        arr1D(ii) = ii
        arr2D(ii, 1) = ii
    Next ii ' 两个数组均存储序列1,2,3...kk
    Debug.Print kk, (kk + 1) / 2, WorksheetFunction.Average(arr1D), WorksheetFunction.Average(arr2D)
Next kk

代码运行输出如下，可观察到数组长度超过65536后，一维数组的计算结果明显错误，同长度二维数组的计算结果完全正确：

Arr length  True mean  Excel mean (1D)  Excel mean (2D)
 65535       32768      32768            32768 
 65536       32768.5    32768.5          32768.5 
 65537       32769      1                32769 
 65538       32769.5    1.5              32769.5 

其他影响说明 #

该异常并非Average函数独有，其他聚合函数也存在同类问题：

• 传入元素数量为65538的一维数组时，StDev_S计算值会出现回滚错误
• 传入元素数量为65537的一维数组时，StDev_S会直接导致程序崩溃

环境说明与临时方案 #

• 测试环境：32位Microsoft® Excel® for Microsoft 365 MSO（Version 2205 Build 16.0.15225.20028）
• 临时规避方案：自行实现所需聚合函数的计算逻辑，笔者目前正采用该方案
• 补充说明：该异常产生的根本原因暂未明确

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Alex