Le tutoriel explique comment ajouter et où trouver le Solveur dans différentes versions d'Excel, de 2016 à 2003. Des exemples pas à pas montrent comment utiliser le Solveur Excel pour trouver des solutions optimales pour la programmation linéaire et d'autres types de problèmes.

Tout le monde sait que Microsoft Excel contient de nombreuses fonctions utiles et des outils puissants qui peuvent vous faire gagner des heures de calcul. Mais saviez-vous qu'il dispose également d'un outil qui peut vous aider à trouver des solutions optimales à des problèmes de décision ?

Dans ce tutoriel, nous allons couvrir tous les aspects essentiels du module complémentaire Solveur d'Excel et fournir un guide étape par étape sur la façon de l'utiliser le plus efficacement possible.

Qu'est-ce que le Solveur Excel ?

Solveur Excel fait partie d'un ensemble spécial de commandes souvent appelées "outils d'analyse d'hypothèses". Il est principalement destiné à la simulation et à l'optimisation de divers modèles commerciaux et techniques.

Le module complémentaire Solveur Excel est particulièrement utile pour résoudre des problèmes de programmation linéaire, c'est-à-dire des problèmes d'optimisation linéaire, et est donc parfois appelé un outil de résolution des problèmes de programmation linéaire. solveur de programmation linéaire En outre, il peut traiter des problèmes non linéaires lisses et non lisses. Veuillez consulter les algorithmes du Solveur Excel pour plus de détails.

Bien que Solver ne puisse pas résoudre tous les problèmes possibles, il est très utile pour traiter toutes sortes de problèmes d'optimisation où vous devez prendre la meilleure décision. Par exemple, il peut vous aider à maximiser le retour sur investissement, à choisir le budget optimal pour votre campagne publicitaire, à établir le meilleur horaire de travail pour vos employés, à minimiser les coûts de livraison, etc.

Comment ajouter un Solveur à Excel

Le module complémentaire Solveur est inclus dans toutes les versions de Microsoft Excel à partir de 2003, mais il n'est pas activé par défaut.

Pour ajouter Solver à votre Excel, effectuez les étapes suivantes :

1. Dans Excel 2010 - Excel 365, cliquez sur Fichier > ; Options .

   Dans Excel 2007, cliquez sur le bouton Microsoft Office puis cliquez sur Options Excel .

2. Dans le Options Excel cliquez sur Compléments d'information dans la barre latérale gauche, assurez-vous que Compléments d'Excel est sélectionné dans le Gérer au bas de la fenêtre, puis cliquez sur Allez sur .
3. Dans le Compléments d'information cochez la case Solver Add-in et cliquez sur OK :

   

Pour obtenir Solver sur Excel 2003 allez à la page Outils et cliquez sur Compléments d'information Dans le Compléments d'information disponible sur vérifier la liste Solver Add-in et cliquez sur OK .

Remarque : si Excel affiche un message indiquant que le module complémentaire Solveur n'est pas actuellement installé sur votre ordinateur, cliquez sur Oui pour l'installer.

Où se trouve le Solveur dans Excel ?

Dans les versions modernes d'Excel, la fonction Solveur apparaît sur l'écran Données dans l'onglet Analyse groupe :

Où se trouve le Solveur dans Excel 2003 ?

Après le chargement du module complémentaire Solver dans Excel 2003, sa commande est ajoutée au fichier Outils menu :

Maintenant que vous savez où trouver le Solveur dans Excel, ouvrez une nouvelle feuille de calcul et commençons !

Remarque : les exemples présentés dans ce tutoriel utilisent le Solveur dans Excel 2013. Si vous avez une autre version d'Excel, les captures d'écran peuvent ne pas correspondre exactement à votre version, bien que la fonctionnalité du Solveur soit fondamentalement la même.

Comment utiliser le Solveur dans Excel

Avant d'exécuter le module complémentaire Solveur d'Excel, formulez le modèle que vous souhaitez résoudre dans une feuille de calcul. Dans cet exemple, nous allons trouver une solution au problème d'optimisation simple suivant.

Problème Supposons que vous êtes propriétaire d'un salon de beauté et que vous prévoyez d'offrir un nouveau service à vos clients. Pour cela, vous devez acheter un nouvel équipement d'un coût de 40 000 dollars, qui doit être payé par tranches dans les 12 mois.

Objectif : Calculez le coût minimal par service qui vous permettra de payer le nouvel équipement dans le délai imparti.

Pour cette tâche, j'ai créé le modèle suivant :

Et maintenant, voyons comment le logiciel Excel Solver peut trouver une solution à ce problème.

1. exécuter le Solveur Excel

Sur le Données dans l'onglet Analyse cliquez sur le bouton Solveur bouton.

2. définir le problème

Le site Paramètres du solveur Une fenêtre s'ouvre dans laquelle vous devez configurer les 3 composants primaires :

• Cellule d'objectif
• Cellules variables
• Contraintes

Que fait exactement Excel Solver avec les paramètres ci-dessus ? Il trouve la valeur optimale (maximale, minimale ou spécifiée) pour la formule dans le champ de saisie de la formule. Objectif en modifiant les valeurs de la cellule Variable cellules, et sous réserve des limites de la Contraintes cellules.

Objectif

Le site Objectif cellule ( Cible dans les versions antérieures d'Excel) est la cellule contenant une formule qui représente l'objectif, ou le but, du problème. L'objectif peut être de maximiser, de minimiser ou d'atteindre une certaine valeur cible.

Dans cet exemple, la cellule objective est B7, qui calcule le délai de paiement à l'aide de la formule suivante =B3/(B4*B5) et le résultat de la formule devrait être égal à 12 :

Cellules variables

Variable cellules ( Changer cellules ou Réglable dans les versions antérieures) sont des cellules contenant des données variables qui peuvent être modifiées pour atteindre l'objectif. Excel Solver permet de spécifier jusqu'à 200 cellules variables.

Dans cet exemple, nous avons quelques cellules dont les valeurs peuvent être modifiées :

• Les clients projetés par mois (B4) qui devraient être inférieurs ou égaux à 50 ; et
• Coût par service (B5) que nous voulons faire calculer par le logiciel Excel Solver.

Conseil : si les cellules ou plages variables de votre modèle sont non-adjacent Sélectionnez la première cellule ou plage, puis maintenez la touche Ctrl enfoncée tout en sélectionnant d'autres cellules et/ou plages. Vous pouvez également saisir les plages manuellement, en les séparant par des virgules.

Contraintes

Le solveur Excel Contraintes sont des restrictions ou des limites des solutions possibles au problème. En d'autres termes, les contraintes sont les conditions qui doivent être respectées.

Pour ajouter une ou plusieurs contraintes, procédez comme suit :

• Cliquez sur le bouton Ajouter à droite du bouton " Sous réserve des contraintes boîte ".

• Dans le Contrainte saisissez une contrainte.
• Cliquez sur le bouton Ajouter pour ajouter la contrainte à la liste.

• Continuez à saisir les autres contraintes.
• Après avoir saisi la contrainte finale, cliquez sur OK pour revenir à l'écran principal Solveur Paramètres fenêtre.

Le Solveur Excel permet de spécifier les relations suivantes entre la cellule référencée et la contrainte.

• Inférieur ou égal à , égal à et supérieur ou égal à Vous définissez ces relations en sélectionnant une cellule dans le tableau de bord. Référence de la cellule en choisissant l'un des signes suivants : <= , =, ou >= puis tapez un nombre, une référence de cellule / un nom de cellule ou une formule dans le champ Contrainte (voir la capture d'écran ci-dessus).
• Entier Si la cellule référencée doit être un nombre entier, sélectionnez int et le mot entier apparaîtra dans le Contrainte boîte.
• Valeurs différentes Si chaque cellule de la plage référencée doit contenir une valeur différente, sélectionnez dif et le mot Tous Différents apparaîtra dans le Contrainte boîte.
• Binaire Si vous voulez limiter une cellule référencée à 0 ou 1, sélectionnez bin et le mot binaire apparaîtra dans le Contrainte boîte.

Note. Le int , bin et dif ne peuvent être utilisées que pour les contraintes sur les cellules de la variable.

A modifier ou supprimer une contrainte existante, procédez comme suit :

• Dans le Paramètres du solveur cliquez sur la contrainte.
• Pour modifier la contrainte sélectionnée, cliquez sur Changement et faites les changements que vous voulez.
• Pour supprimer la contrainte, cliquez sur le bouton Supprimer bouton.

Dans cet exemple, les contraintes sont :

• B3=40000 - le coût du nouvel équipement est de 40 000 $.
• B4<=50 - le nombre de patients prévus par mois en dessous de 50.

3. résoudre le problème

Une fois que vous avez configuré tous les paramètres, cliquez sur le bouton Résoudre en bas de la page Paramètres du solveur (voir la capture d'écran ci-dessus) et laissez le module complémentaire Solveur Excel trouver la solution optimale à votre problème.

Selon la complexité du modèle, la mémoire de l'ordinateur et la vitesse du processeur, cela peut prendre quelques secondes, quelques minutes, voire quelques heures.

Lorsque le Solver a terminé le traitement, il affiche l'écran suivant Résultats du solveur dans laquelle vous sélectionnez Conserver la solution du solveur et cliquez sur OK :

Le site Résultat du solveur se fermera et la solution apparaîtra immédiatement sur la feuille de travail.

Dans cet exemple, 66,67 $ apparaissent dans la cellule B5, ce qui correspond au coût minimal par service qui vous permettra de payer le nouvel équipement en 12 mois, à condition qu'il y ait au moins 50 clients par mois :

Conseils :

• Si le Solveur d'Excel traite un certain problème depuis trop longtemps, vous pouvez interrompre le processus en appuyant sur la touche Esc. Excel recalculera la feuille de calcul avec les dernières valeurs trouvées pour le problème. Variable cellules.
• Pour obtenir plus de détails sur le problème résolu, cliquez sur un type de rapport dans l'onglet Rapports et cliquez ensuite sur OK Le rapport sera créé sur une nouvelle feuille de calcul :

Maintenant que vous avez une idée de base de l'utilisation du Solveur dans Excel, examinons de plus près quelques autres exemples qui pourraient vous aider à mieux comprendre.

Exemples de Solveur Excel

Vous trouverez ci-dessous deux autres exemples d'utilisation de l'addin Solveur d'Excel. Tout d'abord, nous trouverons la solution d'une énigme bien connue, puis nous résoudrons un problème réel de programmation linéaire.

Solveur Excel, exemple 1 (carré magique)

Je crois que tout le monde connaît les casse-têtes du "carré magique", où il faut placer une série de chiffres dans un carré de façon à ce que toutes les lignes, colonnes et diagonales fassent un certain nombre.

Par exemple, connaissez-vous une solution pour le carré 3x3 contenant des chiffres de 1 à 9 et dont la somme de chaque ligne, colonne et diagonale est égale à 15 ?

Il n'est probablement pas difficile de résoudre cette énigme par tâtonnement, mais je parie que le Solveur trouvera la solution plus rapidement. Notre rôle consiste à définir correctement le problème.

Pour commencer, saisissez les chiffres de 1 à 9 dans un tableau composé de 3 lignes et 3 colonnes. Le Solveur Excel n'a pas réellement besoin de ces chiffres, mais ils nous aideront à visualiser le problème. Ce dont le Solveur Excel a réellement besoin, ce sont les formules SOMME qui totalisent chaque ligne, chaque colonne et les 2 diagonales :

Une fois toutes les formules en place, lancez Solver et configurez les paramètres suivants :

• Définir Objectif Dans cet exemple, nous n'avons pas besoin de définir d'objectif, donc laissez cette case vide.
• Cellules variables Nous voulons remplir les cellules B2 à D4 avec des nombres, donc sélectionnez la plage B2:D4.
• Contraintes Les conditions suivantes doivent être remplies :
  • $B$2:$D$4 = AllDifferent - toutes les cellules de la variable doivent contenir des valeurs différentes.
  • $B$2:$D$4 = entier - toutes les cellules de la variable doivent être des entiers.
  • $B$5:$D$5 = 15 - la somme des valeurs dans chaque colonne doit être égale à 15.
  • $E$2:$E$4 = 15 - la somme des valeurs de chaque ligne doit être égale à 15.
  • $B$7:$B$8 = 15 - la somme des deux diagonales doit être égale à 15.

Enfin, cliquez sur le bouton Résoudre et la solution est là !

Solveur Excel, exemple 2 (problème de programmation linéaire)

Il s'agit d'un exemple de problème simple d'optimisation du transport avec un objectif linéaire. Des modèles d'optimisation plus complexes de ce type sont utilisés par de nombreuses entreprises pour économiser des milliers de dollars chaque année.

Problème Vous voulez minimiser le coût de l'expédition de marchandises de 2 entrepôts différents à 4 clients différents. Chaque entrepôt a une offre limitée et chaque client a une certaine demande.

Objectif : Minimiser le coût total de l'expédition, en ne dépassant pas la quantité disponible dans chaque entrepôt, et en répondant à la demande de chaque client.

Données de base

Voici à quoi ressemble notre problème d'optimisation du transport :

Formulation du modèle

Pour définir notre problème de programmation linéaire pour le Solveur Excel, répondons aux 3 questions principales :

1. Quelles sont les décisions à prendre ? Nous voulons calculer la quantité optimale de marchandises à livrer à chaque client à partir de chaque entrepôt, à savoir Variable (B7:E8).
2. Quelles sont les contraintes ? Les stocks disponibles dans chaque entrepôt (I7:I8) ne peuvent pas être dépassés, et la quantité commandée par chaque client (B10:E10) doit être livrée. Il s'agit de Contrainte cellules .
3. Quel est l'objectif ? Le coût total minimal de l'expédition. Et c'est notre... Objectif cellule (C12).

La prochaine étape consiste à calculer la quantité totale expédiée depuis chaque entrepôt (G7:G8) et le total des marchandises reçues par chaque client (B9:E9). Vous pouvez le faire à l'aide de formules de somme simples, comme le montre la capture d'écran ci-dessous. Insérez également la formule SUMPRODUCT en C12 pour calculer le coût total de l'expédition :

Pour faciliter la compréhension de notre modèle d'optimisation du transport, nous créons les plages nommées suivantes :

La dernière chose qu'il vous reste à faire est de configurer les paramètres du Solveur Excel :

• Objectif : Frais d'expédition fixés à Min
• Cellules variables : Produits_expédiés
• Contraintes : Total_received = Commandé et Total_shipped <= Disponible

Veuillez noter que nous avons choisi le Simplex LP Si vous n'êtes pas sûr du type de problème auquel vous êtes confronté, vous pouvez laisser la méthode de résolution par défaut de l'algorithme de programmation linéaire. GRG non linéaire Pour plus d'informations, veuillez consulter les algorithmes du Solveur Excel.

Solution

Cliquez sur le bouton Résoudre en bas de la page Paramètres du solveur Dans cet exemple, le module complémentaire Solveur d'Excel a calculé la quantité optimale de marchandises à livrer à chaque client depuis chaque entrepôt avec le coût total d'expédition le plus faible :

Comment enregistrer et charger les scénarios du Solveur Excel

Lorsque vous résolvez un certain modèle, vous pouvez vouloir enregistrer votre Variable les valeurs des cellules comme un scénario que vous pouvez visualiser ou réutiliser ultérieurement.

Par exemple, lorsque vous calculez le coût minimal du service dans le tout premier exemple présenté dans ce tutoriel, vous pouvez essayer différents nombres de clients projetés par mois et voir comment cela affecte le coût du service. En outre, vous pouvez sauvegarder le scénario le plus probable que vous avez déjà calculé et le restaurer à tout moment.

Sauver un scénario du Solveur Excel se résume à la sélection d'une plage de cellules pour y enregistrer les données. Chargement Pour créer un modèle Solver, il suffit de fournir à Excel la plage de cellules dans laquelle votre modèle est enregistré. Les étapes détaillées sont présentées ci-dessous.

Sauvegarde du modèle

Pour enregistrer le scénario Excel Solver, procédez comme suit :

1. Ouvrez la feuille de calcul contenant le modèle calculé et exécutez le Solveur Excel.
2. Dans le Paramètres du solveur cliquez sur le bouton Charger/Enregistrer bouton.

Dans le même temps, le Paramètres du solveur Une fenêtre s'affiche, dans laquelle vous pouvez modifier vos contraintes et essayer différentes options "what if".

Chargement du modèle sauvegardé

Lorsque vous décidez de restaurer le scénario sauvegardé, procédez comme suit :

1. Dans le Paramètres du solveur cliquez sur le bouton Charger/Enregistrer bouton.
2. Sur la feuille de calcul, sélectionnez la plage de cellules contenant le modèle sauvegardé et cliquez sur Chargement :

Algorithmes du solveur d'Excel

Lorsque vous définissez un problème pour le Solveur Excel, vous pouvez choisir l'une des méthodes suivantes dans le champ Sélectionnez une méthode de résolution dans le menu déroulant :

• GRG Nonlinear. Gradient réduit généralisé non linéaire L'algorithme est utilisé pour les problèmes non linéaires lisses, c'est-à-dire pour lesquels au moins une des contraintes est une fonction non linéaire lisse des variables de décision.
• LP Simplex La méthode de résolution Simplex LP Solving est basée sur l'algorithme Simplex créé par le mathématicien américain George Dantzig. Elle est utilisée pour résoudre les problèmes appelés Programmation linéaire problèmes - modèles mathématiques dont les exigences sont caractérisées par des relations linéaires, c'est-à-dire qu'ils consistent en un seul objectif représenté par une équation linéaire qui doit être maximisé ou minimisé. Pour plus d'informations, veuillez consulter cette page.
• Evolutionnaire Il est utilisé pour les problèmes non lisses, qui constituent le type de problèmes d'optimisation le plus difficile à résoudre, car certaines fonctions ne sont pas lisses, voire discontinues, et il est donc difficile de déterminer la direction dans laquelle une fonction est croissante ou décroissante. Pour plus d'informations, veuillez consulter cette page.

Pour modifier la manière dont le Solver trouve une solution, cliquez sur le bouton Options dans la section Paramètres du solveur et configurez l'une ou l'ensemble des options de la boîte de dialogue GRG non linéaire , Toutes les méthodes et Evolutionnaire onglets.

C'est ainsi que vous pouvez utiliser le Solveur dans Excel pour trouver les meilleures solutions à vos problèmes de décision. Et maintenant, vous pouvez télécharger les exemples du Solveur Excel abordés dans ce tutoriel et faire de la rétro-ingénierie pour mieux les comprendre. Je vous remercie de votre lecture et j'espère vous voir sur notre blog la semaine prochaine.