El tutorial explica cómo agregar y dónde encontrar Solver en diferentes versiones de Excel, desde 2016 hasta 2003. Ejemplos paso a paso muestran cómo utilizar Excel Solver para encontrar soluciones óptimas para la programación lineal y otros tipos de problemas.

Todo el mundo sabe que Microsoft Excel contiene un montón de funciones útiles y potentes herramientas que pueden ahorrarte horas de cálculos. Pero, ¿sabías que también tiene una herramienta que puede ayudarte a encontrar soluciones óptimas para problemas de decisión?

En este tutorial, vamos a cubrir todos los aspectos esenciales del complemento Excel Solver y proporcionar una guía paso a paso sobre cómo utilizarlo de la manera más eficaz.

¿Qué es Excel Solver?

Excel Solver pertenece a un conjunto especial de comandos que suelen denominarse herramientas de análisis de suposición Y si... Su finalidad principal es la simulación y optimización de diversos modelos empresariales y de ingeniería.

El complemento Excel Solver es especialmente útil para resolver problemas de programación lineal, también conocidos como problemas de optimización lineal, por lo que a veces se denomina solucionador de programación lineal Además, puede tratar problemas suaves no lineales y no suaves. Consulte los algoritmos de Excel Solver para obtener más información.

Aunque Solver no puede resolver todos los problemas posibles, es realmente útil cuando se trata de todo tipo de problemas de optimización en los que hay que tomar la mejor decisión. Por ejemplo, puede ayudarle a maximizar el retorno de la inversión, elegir el presupuesto óptimo para su campaña publicitaria, hacer el mejor horario de trabajo para sus empleados, minimizar los costes de entrega, etc.

Cómo añadir Solver a Excel

El complemento Solver se incluye en todas las versiones de Microsoft Excel a partir de 2003, pero no está activado por defecto.

Para añadir Solver a su Excel, realice los siguientes pasos:

1. En Excel 2010 - Excel 365, haga clic en Archivo > Opciones .

   En Excel 2007, haga clic en el botón Microsoft Office y, a continuación, haga clic en Opciones de Excel .

2. En el Opciones de Excel pulse Complementos en la barra lateral izquierda, asegúrese de que Complementos de Excel se selecciona en el Gestione en la parte inferior de la ventana y haga clic en Vaya a .
3. En el Complementos marque la casilla Complemento Solver y haga clic en OK :

   

Para activar Solver Excel 2003 vaya a la página Herramientas y haga clic en Complementos En el Complementos disponible lista, compruebe la Complemento Solver y haga clic en OK .

Nota: Si Excel muestra un mensaje indicando que el complemento Solver no está instalado en su ordenador, haga clic en Sí para instalarlo.

¿Dónde está Solver en Excel?

En las versiones modernas de Excel, la función Solucionador aparece en la pantalla Datos en la pestaña Análisis grupo:

¿Dónde está Solver en Excel 2003?

Una vez cargado el Solver Add-in en Excel 2003, su comando se añade al menú Herramientas menú:

Ahora que ya sabes dónde encontrar Solver en Excel, abre una nueva hoja de cálculo y ¡empecemos!

Nota. Los ejemplos tratados en este tutorial utilizan Solver en Excel 2013. Si tiene otra versión de Excel, es posible que las capturas de pantalla no coincidan exactamente con su versión, aunque la funcionalidad de Solver es básicamente la misma.

Cómo utilizar Solver en Excel

Antes de ejecutar el complemento Excel Solver, formule el modelo que desea resolver en una hoja de cálculo. En este ejemplo, vamos a encontrar una solución para el siguiente problema de optimización simple.

Problema Supongamos que usted es el propietario de un salón de belleza y tiene previsto ofrecer un nuevo servicio a sus clientes. Para ello, necesita comprar un nuevo equipo que cuesta 40.000 $, que deberá pagar a plazos en un plazo de 12 meses.

Objetivo Calcula el coste mínimo por servicio que te permitirá pagar el nuevo equipo en el plazo especificado.

Para esta tarea, he creado el siguiente modelo:

Y ahora, veamos cómo Excel Solver puede encontrar una solución para este problema.

1. Ejecutar Excel Solver

En el Datos en la pestaña Análisis haga clic en el botón Solucionador botón.

2. Definir el problema

En Parámetros del solucionador se abrirá una ventana en la que tendrás que configurar los 3 componentes principales:

• Célula objetivo
• Células variables
• Restricciones

¿Qué hace exactamente Excel Solver con los parámetros anteriores? Encuentra el valor óptimo (máximo, mínimo o especificado) para la fórmula en el campo Objetivo cambiando los valores de la celda Variable células, y sujeto a las limitaciones de la Restricciones células.

Objetivo

En Objetivo celda ( Objetivo en versiones anteriores de Excel) es la celda que contiene una fórmula que representa el objetivo, o meta, del problema. El objetivo puede ser maximizar, minimizar o alcanzar algún valor objetivo.

En este ejemplo, la celda objetivo es B7, que calcula el plazo de pago mediante la fórmula =B3/(B4*B5) y el resultado de la fórmula debe ser igual a 12:

Células variables

Variable células ( Cambiar células o Ajustable en versiones anteriores) son celdas que contienen datos variables que pueden cambiarse para lograr el objetivo. Excel Solver permite especificar hasta 200 celdas variables.

En este ejemplo, tenemos un par de celdas cuyos valores pueden modificarse:

• Clientes proyectados por mes (B4) que debe ser inferior o igual a 50; y
• Coste por servicio (B5) que queremos que calcule Excel Solver.

Consejo: si las celdas o rangos variables de su modelo son no adyacentes seleccione la primera celda o rango y, a continuación, mantenga pulsada la tecla Ctrl mientras selecciona otras celdas y/o rangos. O bien, escriba los rangos manualmente, separados por comas.

Restricciones

El solucionador de Excel Restricciones son restricciones o límites de las posibles soluciones al problema. Dicho de otro modo, las restricciones son las condiciones que deben cumplirse.

Para añadir una o varias restricciones, haga lo siguiente:

• Haga clic en el botón Añadir hasta el botón " Sujeto a las limitaciones ".

• En el Restricción introduzca una restricción.
• Haga clic en el botón Añadir para añadir la restricción a la lista.

• Continúe introduciendo otras restricciones.
• Una vez introducida la última restricción, haga clic en OK para volver a la página principal Solucionador Parámetros ventana.

Excel Solver permite especificar las siguientes relaciones entre la celda referenciada y la restricción.

• Inferior o igual a , igual a y mayor o igual que Estas relaciones se establecen seleccionando una celda en el campo Referencia celular eligiendo uno de los siguientes signos: <= , =, o >= y, a continuación, escriba un número, una referencia de celda/nombre de celda o una fórmula en el campo Restricción (véase la captura de pantalla anterior).
• Entero Si la celda de referencia debe ser un número entero, seleccione int y la palabra entero aparecerá en el Restricción caja.
• Valores diferentes Si cada celda del rango de referencia debe contener un valor diferente, seleccione dif y la palabra TodoDiferente aparecerá en el Restricción caja.
• Binario Si desea limitar una celda referenciada a 0 o 1, seleccione papelera y la palabra binario aparecerá en el Restricción caja.

Nota. int , papelera y dif sólo pueden utilizarse para restricciones en celdas variables.

A editar o borrar una restricción existente haga lo siguiente:

• En el Parámetros del solucionador haga clic en la restricción.
• Para modificar la restricción seleccionada, haga clic en Cambia y haz los cambios que quieras.
• Para eliminar la restricción, haga clic en el botón Borrar botón.

En este ejemplo, las restricciones son:

• B3=40000 - el coste del nuevo equipo es de 40.000 $.
• B4<=50 - el número de pacientes previstos al mes en menos de 50.

3. Resolver el problema

Una vez configurados todos los parámetros, pulse el botón Resuelva en la parte inferior de la Parámetros del solucionador (véase la captura de pantalla anterior) y deje que el complemento Excel Solver encuentre la solución óptima para su problema.

Dependiendo de la complejidad del modelo, la memoria del ordenador y la velocidad del procesador, puede tardar unos segundos, unos minutos o incluso unas horas.

Cuando Solver haya terminado de procesar, mostrará el icono Resultados del solucionador en el que se selecciona Mantener la solución Solver y haga clic en OK :

En Solver Resultado se cerrará y la solución aparecerá inmediatamente en la hoja de cálculo.

En este ejemplo, en la celda B5 aparecen 66,67 $, que es el coste mínimo por servicio que le permitirá pagar el nuevo equipo en 12 meses, siempre que haya al menos 50 clientes al mes:

Consejos:

• Si el Solver de Excel ha estado procesando un determinado problema durante demasiado tiempo, puede interrumpir el proceso pulsando la tecla Esc. Excel volverá a calcular la hoja de cálculo con los últimos valores encontrados para el problema. Variable células.
• Para obtener más detalles sobre el problema resuelto, haga clic en un tipo de informe en la sección Informes y, a continuación, pulse OK El informe se creará en una nueva hoja de cálculo:

Ahora que ya tiene una idea básica de cómo utilizar Solver en Excel, veamos un par de ejemplos más que pueden ayudarle a comprenderlo mejor.

Ejemplos de Excel Solver

A continuación encontrará otros dos ejemplos de uso del complemento Excel Solver. En primer lugar, encontraremos la solución a un conocido rompecabezas y, a continuación, resolveremos un problema de programación lineal de la vida real.

Excel Solver ejemplo 1 (cuadrado mágico)

Creo que todo el mundo conoce los rompecabezas del "cuadrado mágico", en los que hay que colocar una serie de números en un cuadrado de forma que todas las filas, columnas y diagonales sumen un número determinado.

Por ejemplo, ¿conoces una solución para el cuadrado de 3x3 que contiene números del 1 al 9 y en el que cada fila, columna y diagonal suman 15?

Probablemente no sea gran cosa resolver este rompecabezas por ensayo y error, pero apuesto a que el Solver encontrará la solución más rápido. Nuestra parte del trabajo consiste en definir correctamente el problema.

Para empezar, introduzca los números del 1 al 9 en una tabla que conste de 3 filas y 3 columnas. En realidad, el Solver de Excel no necesita esos números, pero nos ayudarán a visualizar el problema. Lo que realmente necesita el complemento Solver de Excel son las fórmulas SUMA que suman cada fila, columna y 2 diagonales:

Con todas las fórmulas en su lugar, ejecute Solver y configure los siguientes parámetros:

• Establecer Objetivo En este ejemplo, no necesitamos establecer ningún objetivo, así que deja esta casilla vacía.
• Células variables Queremos rellenar los números de las celdas B2 a D4, así que selecciona el rango B2:D4.
• Restricciones Deben cumplirse las siguientes condiciones:
  • $B$2:$D$4 = TodoDiferente - todas las celdas de la Variable deben contener valores diferentes.
  • $B$2:$D$4 = entero - todas las celdas Variable deben ser enteras.
  • $B$5:$D$5 = 15 - la suma de los valores de cada columna debe ser igual a 15.
  • $E$2:$E$4 = 15 - la suma de los valores de cada fila debe ser igual a 15.
  • $B$7:$B$8 = 15 - la suma de ambas diagonales debe ser igual a 15.

Por último, haga clic en el botón Resuelva y la solución está ahí.

Excel Solver ejemplo 2 (problema de programación lineal)

Este es un ejemplo de un problema sencillo de optimización del transporte con un objetivo lineal. Muchas empresas utilizan modelos de optimización más complejos de este tipo para ahorrar miles de dólares cada año.

Problema Objetivo: Se quiere minimizar el coste de envío de mercancías desde 2 almacenes diferentes a 4 clientes distintos. Cada almacén tiene una oferta limitada y cada cliente tiene una demanda determinada.

Objetivo : Minimizar el coste total de envío, sin exceder la cantidad disponible en cada almacén y satisfaciendo la demanda de cada cliente.

Fuente de datos

Este es el aspecto de nuestro problema de optimización del transporte:

Formulación del modelo

Para definir nuestro problema de programación lineal para el Excel Solver, respondamos a las 3 preguntas principales:

1. ¿Qué decisiones hay que tomar? Queremos calcular la cantidad óptima de mercancías que hay que entregar a cada cliente desde cada almacén. Son las siguientes Variable (B7:E8).
2. ¿Cuáles son las restricciones? No se pueden sobrepasar las existencias disponibles en cada almacén (I7:I8) y se debe entregar la cantidad pedida por cada cliente (B10:E10). Éstas son Constrained células .
3. ¿Cuál es el objetivo? El mínimo coste total de envío. Y este es nuestro Objetivo célula (C12).

Lo siguiente que debe hacer es calcular la cantidad total enviada desde cada almacén (G7:G8), y el total de mercancías recibidas por cada cliente (B9:E9). Puede hacer esto con fórmulas de suma simples demostradas en la siguiente captura de pantalla. Además, inserte la fórmula SUMPRODUCT en C12 para calcular el coste total del envío:

Para que nuestro modelo de optimización del transporte sea más fácil de entender, cree los siguientes rangos con nombre:

Lo último que le queda por hacer es configurar los parámetros de Excel Solver:

• Objetivo: Coste_envío fijado en Min
• Celdas variables: Products_shipped
• Restricciones: Total_recibido = Pedido y Total_enviado <= Disponible

Tenga en cuenta que hemos elegido el Simplex LP en este ejemplo porque se trata de un problema de programación lineal. Si no está seguro de qué tipo de problema es el suyo, puede dejar el método predeterminado GRG No lineal Para obtener más información, consulte Algoritmos de Excel Solver.

Solución

Haga clic en el botón Resuelva en la parte inferior de la Parámetros del solucionador En este ejemplo, el complemento Excel Solver ha calculado la cantidad óptima de mercancías para entregar a cada cliente desde cada almacén con el mínimo coste total de envío:

Cómo guardar y cargar escenarios de Excel Solver

Al resolver un determinado modelo, es posible que desee guardar su Variable valores de celda como un escenario que puede ver o reutilizar más tarde.

Por ejemplo, al calcular el coste de servicio mínimo en el primer ejemplo tratado en este tutorial, es posible que desee probar diferentes números de clientes proyectados por mes y ver cómo eso afecta el coste de servicio. En eso, es posible que desee guardar el escenario más probable que ya ha calculado y restaurarlo en cualquier momento.

Guardar un escenario de Excel Solver se reduce a seleccionar un rango de celdas en el que guardar los datos. Cargando un modelo Solver es sólo cuestión de proporcionar a Excel el rango de celdas donde se guarda su modelo. A continuación se detallan los pasos a seguir.

Guardar el modelo

Para guardar el escenario de Excel Solver, realice los siguientes pasos:

1. Abra la hoja de cálculo con el modelo calculado y ejecute el Solver de Excel.
2. En el Parámetros del solucionador haga clic en el botón Cargar/Guardar botón.

Al mismo tiempo, la Parámetros del solucionador en la que puede cambiar las restricciones y probar diferentes opciones.

Cargar el modelo guardado

Cuando decidas restaurar el escenario guardado, haz lo siguiente:

1. En el Parámetros del solucionador haga clic en el botón Cargar/Guardar botón.
2. En la hoja de cálculo, seleccione el rango de celdas que contiene el modelo guardado y haga clic en Carga :

Algoritmos de Excel Solver

Al definir un problema para Excel Solver, puede elegir uno de los siguientes métodos en el campo Seleccione un método de resolución desplegable:

• GRG No lineal. Gradiente reducido no lineal generalizado se utiliza para problemas que son no lineales suaves, es decir, en los que al menos una de las restricciones es una función no lineal suave de las variables de decisión. Puede encontrar más detalles aquí.
• LP Simplex El método Simplex de resolución de LP se basa en el algoritmo Simplex creado por el matemático estadounidense George Dantzig y se utiliza para resolver los llamados Programación lineal problemas: modelos matemáticos cuyos requisitos se caracterizan por relaciones lineales, es decir, constan de un único objetivo representado por una ecuación lineal que debe maximizarse o minimizarse. Para más información, consulte esta página.
• Evolución Se utiliza para problemas no suaves, que son el tipo de problemas de optimización más difíciles de resolver porque algunas de las funciones no son suaves o incluso son discontinuas y, por lo tanto, es difícil determinar la dirección en la que una función aumenta o disminuye. Para obtener más información, consulte esta página.

Para cambiar la forma en que Solver encuentra una solución, haga clic en el botón Opciones en el botón Parámetros del solucionador y configure una o todas las opciones de la ventana de diálogo GRG No lineal , Todos los métodos y Evolución pestañas.

Así es como se puede utilizar Solver en Excel para encontrar las mejores soluciones para sus problemas de decisión. Y ahora, es posible que desee descargar los ejemplos de Excel Solver discutidos en este tutorial y hacer ingeniería inversa para una mejor comprensión. Gracias por leer y espero verte en nuestro blog la próxima semana.