A bemutató elmagyarázza, hogyan kell hozzáadni és hol találja meg a Solvert a különböző Excel-verziókban, a 2016-tól a 2003-ig. Lépésről lépésre bemutatja példákon, hogyan használhatja az Excel Solvert lineáris programozás és más típusú problémák optimális megoldásainak megtalálására.

Mindenki tudja, hogy a Microsoft Excel rengeteg hasznos funkciót és hatékony eszközt tartalmaz, amelyekkel órákig tartó számításokat spórolhat meg. De tudta, hogy van egy olyan eszköze is, amely segít megtalálni a döntési problémák optimális megoldását?

Ebben a bemutatóban az Excel Solver kiegészítő minden lényeges aspektusával foglalkozunk, és lépésről-lépésre bemutatjuk, hogyan használhatja a leghatékonyabban.

Mi az Excel Solver?

Excel Solver a parancsok egy speciális csoportjába tartozik, amelyet gyakran What-if Analysis Tools néven emlegetnek. Elsősorban különböző üzleti és mérnöki modellek szimulációjára és optimalizálására szolgál.

Az Excel Solver bővítmény különösen hasznos lineáris programozási problémák, más néven lineáris optimalizálási problémák megoldására, ezért néha úgy is nevezik, hogy lineáris programozási megoldó Ezen kívül képes sima nemlineáris és nem sima problémákat is kezelni. További részletekért lásd az Excel Solver algoritmusok című fejezetet.

Bár a Solver nem tud minden lehetséges problémát megoldani, de nagyon hasznos mindenféle optimalizálási probléma esetén, ahol a legjobb döntést kell meghozni. Segít például maximalizálni a befektetés megtérülését, kiválasztani a reklámkampány optimális költségvetését, a legjobb munkarendet kialakítani az alkalmazottak számára, minimalizálni a szállítási költségeket, és így tovább.

A Solver hozzáadása az Excelhez

A Solver kiegészítő a Microsoft Excel 2003-tól kezdődően minden verziójához tartozik, de alapértelmezés szerint nincs engedélyezve.

A Solver hozzáadásához az Excelhez a következő lépéseket kell végrehajtani:

1. Az Excel 2010 - Excel 365 programban kattintson a Fájl > Opciók .

   Az Excel 2007-ben kattintson a Microsoft Office gombra, majd kattintson a Excel lehetőségek .

2. A Excel lehetőségek párbeszédpanelen kattintson a Add-Ins a bal oldalsávban, győződjön meg róla, hogy Excel bővítmények van kiválasztva a Kezelje a címet. mezőt az ablak alján, majd kattintson a Go .
3. A Add-Ins párbeszédpanelen ellenőrizze a Solver Add-in mezőt, és kattintson a OK :

   

A Solver bekapcsolásához Excel 2003 , menjen a Eszközök menü, és kattintson a Add-Ins . A Add-Ins elérhető listát, ellenőrizze a Solver Add-in mezőt, és kattintson a OK .

Megjegyzés: Ha az Excel azt az üzenetet jeleníti meg, hogy a Solver Add-in jelenleg nincs telepítve a számítógépen, kattintson a Igen a telepítéshez.

Hol van a Solver az Excelben?

Az Excel modern verzióiban a Solver gomb jelenik meg a Adatok lapon, a Elemzés csoport:

Hol van a Solver az Excel 2003-ban?

Miután a Solver Add-in betöltődött az Excel 2003 programba, a parancsot hozzáadjuk a Eszközök menü:

Most, hogy már tudja, hol találja a Solvert az Excelben, nyisson egy új munkalapot, és kezdjük el!

Megjegyzés: Az ebben a bemutatóban tárgyalt példák az Excel 2013-as Solvert használják. Ha más Excel-verzióval rendelkezik, a képernyőképek nem biztos, hogy pontosan megfelelnek az Ön verziójának, bár a Solver funkciói alapvetően ugyanazok.

A Solver használata Excelben

Az Excel Solver kiegészítő futtatása előtt fogalmazza meg a megoldandó modellt egy munkalapon. Ebben a példában keressük meg a megoldást a következő egyszerű optimalizálási problémára.

Probléma Tegyük fel, hogy Ön egy szépségszalon tulajdonosa, és azt tervezi, hogy új szolgáltatást nyújt az ügyfeleinek. Ehhez egy új berendezést kell vásárolnia, amely 40 000 dollárba kerül, és amelyet 12 hónapon belül részletekben kell kifizetnie.

Cél : Számítsa ki azt a minimális szolgáltatásonkénti költséget, amely lehetővé teszi, hogy az új berendezést a megadott határidőn belül ki tudja fizetni.

Ehhez a feladathoz a következő modellt hoztam létre:

És most nézzük meg, hogyan talál megoldást az Excel Solver erre a problémára.

1. Az Excel Solver futtatása

A Adatok lapon, a Elemzés csoport, kattintson a Solver gomb.

2. A probléma meghatározása

A Solver paraméterek ablak fog megnyílni, ahol a 3 elsődleges komponenst kell beállítania:

• Objektív cella
• Változó cellák
• Korlátozások

Pontosan mit csinál az Excel Solver a fenti paraméterekkel? Megtalálja az optimális értéket (maximum, minimum vagy meghatározott) a képlethez a Célkitűzés cella értékeinek megváltoztatásával a Változó sejtek, és a korlátozásokra is figyelemmel a Korlátozások cellák.

Célkitűzés

A Célkitűzés cella ( Cél cella a korábbi Excel verziókban) a cella egy képletet tartalmaz A cél lehet maximalizálás, minimalizálás vagy valamilyen célérték elérése.

Ebben a példában a célcella a B7-es cella, amely a fizetési határidőt a következő képlettel számítja ki =B3/(B4*B5) és a képlet eredményének 12-nek kell lennie:

Változó cellák

Változó cellák ( Változó sejtek vagy Állítható cellák a korábbi verziókban) olyan cellák, amelyek változó adatokat tartalmaznak, amelyek a cél elérése érdekében módosíthatók. Az Excel Solver legfeljebb 200 változó cella megadására ad lehetőséget.

Ebben a példában van néhány olyan cellánk, amelyek értékei megváltoztathatók:

• Havi tervezett ügyfelek (B4), amelyek száma legfeljebb 50 lehet; és
• Az Excel Solver által kiszámítandó szolgáltatásonkénti költség (B5).

Tipp. Ha a modell változó cellái vagy tartományai a következők nem szomszédos , jelölje ki az első cellát vagy tartományt, majd tartsa lenyomva a Ctrl billentyűt a többi cella és/vagy tartomány kijelölése közben. Vagy írja be a tartományokat kézzel, vesszővel elválasztva.

Korlátozások

Az Excel Solver Korlátozások a probléma lehetséges megoldásainak korlátozásai vagy korlátai. Másképpen fogalmazva, a korlátok azok a feltételek, amelyeknek teljesülniük kell.

A korlátozás(ok) hozzáadásához tegye a következőket:

• Kattintson a Add gombot jobbra a " A korlátozásokra is figyelemmel " doboz.

• A Korlátozás ablakban adjon meg egy korlátozást.
• Kattintson a Add gomb megnyomásával hozzáadhatja a korlátozást a listához.

• Folytassa az egyéb korlátozások beírását.
• Miután megadta az utolsó megkötést, kattintson a OK hogy visszatérjen a fő Solver Paraméterek ablak.

Az Excel Solver lehetővé teszi a hivatkozott cella és a kényszer között a következő kapcsolatok megadását.

• Kisebb vagy egyenlő, mint , egyenlő , és nagyobb vagy egyenlő, mint Ezeket a kapcsolatokat úgy állíthatja be, hogy kiválaszt egy cellát a Cellareferencia mezőbe, kiválasztva az alábbi jelek egyikét: <= , =, vagy >= , majd egy szám, cellahivatkozás / cellanév vagy képlet beírásával a Korlátozás dobozban (lásd a fenti képernyőképet).
• Egész szám Ha a hivatkozott cellának egész számnak kell lennie, válassza a int , és a szó integer megjelenik a Korlátozás doboz.
• Különböző értékek Ha a hivatkozott tartomány minden egyes cellájának más-más értéket kell tartalmaznia, válassza a dif , és a szó AllDifferent megjelenik a Korlátozás doboz.
• Bináris Ha a hivatkozott cellát 0-ra vagy 1-re szeretné korlátozni, válassza a bin , és a szó bináris megjelenik a Korlátozás doboz.

Megjegyzés. int , bin , és dif kapcsolatok csak a változó cellákra vonatkozó korlátozásokra használhatók.

A címre. szerkesztés vagy delete egy meglévő megkötés a következőket kell tennie:

• A Solver paraméterek párbeszédpanelen kattintson a korlátozásra.
• A kiválasztott megkötés módosításához kattintson a Változás és végezze el a kívánt módosításokat.
• A korlátozás törléséhez kattintson a Törölje a címet. gomb.

Ebben a példában a korlátozások a következők:

• B3=40000 - az új berendezés költsége 40 000 USD.
• B4<=50 - a tervezett betegek száma havonta 50 alatt.

3. A probléma megoldása

Miután az összes paramétert beállította, kattintson a Solve gombot a Solver paraméterek ablakot (lásd a fenti képernyőképet), és hagyja, hogy az Excel Solver kiegészítő megtalálja a probléma optimális megoldását.

A modell összetettségétől, a számítógép memóriájától és a processzor sebességétől függően ez néhány másodpercet, néhány percet vagy akár néhány órát is igénybe vehet.

Amikor a Solver befejezte a feldolgozást, megjelenik a Solver eredmények párbeszédablak, ahol kiválaszthatja a Tartsa meg a Solver megoldást és kattintson OK :

A Megoldó Eredmény ablak bezárul, és a megoldás azonnal megjelenik a munkalapon.

Ebben a példában a B5 cellában 66,67 $ szerepel, ami az a minimális szolgáltatásonkénti költség, amely lehetővé teszi az új berendezés 12 hónap alatt történő kifizetését, feltéve, hogy havonta legalább 50 ügyfél van:

Tippek:

• Ha az Excel Solver túl sokáig dolgozott egy adott problémát, az Esc billentyű lenyomásával megszakíthatja a folyamatot. Az Excel újraszámítja a munkalapot a legutóbbi, a feladathoz talált értékekkel. Változó cellák.
• A megoldott problémával kapcsolatos további részletek megtekintéséhez kattintson a jelentés típusára a Jelentések mezőt, majd kattintson a OK A jelentés egy új munkalapon jön létre:

Most, hogy már megvan az alapötlet a Solver használatáról az Excelben, nézzünk meg közelebbről néhány további példát, amelyek segíthetnek a jobb megértésben.

Excel Solver példák

Az alábbiakban két további példát talál az Excel Solver bővítmény használatára. Először egy jól ismert rejtvény megoldását keressük, majd egy valós lineáris programozási feladatot oldunk meg.

Excel Solver példa 1 (mágikus négyzet)

Azt hiszem, mindenki ismeri a "mágikus négyzet" rejtvényeket, ahol egy számhalmazt kell egy négyzetbe rakni úgy, hogy az összes sor, oszlop és átló egy bizonyos számot adjon ki.

Tudod-e például a megoldást az 1-től 9-ig terjedő számokat tartalmazó 3x3-as négyzetre, ahol minden sor, oszlop és átló összege 15?

Valószínűleg nem nagy dolog ezt a rejtvényt próbálgatással megoldani, de fogadok, hogy a Solver gyorsabban megtalálja a megoldást. A mi feladatunk az, hogy megfelelően definiáljuk a problémát.

Kezdetnek írjuk be az 1-től 9-ig terjedő számokat egy 3 sorból és 3 oszlopból álló táblázatba. Az Excel Solver programnak valójában nincs szüksége ezekre a számokra, de segítenek a probléma szemléltetésében. Amire az Excel Solver kiegészítőnek valójában szüksége van, azok a SUM képletek, amelyek minden sort, oszlopot és 2 átlót összegeznek:

Ha minden képlet a helyén van, futtassa a Solvert, és állítsa be a következő paramétereket:

• Állítsa be a Célkitűzés Ebben a példában nincs szükségünk célkitűzés beállítására, ezért hagyjuk üresen ezt a mezőt.
• Változó cellák A B2 és D4 közötti cellákban lévő számokat szeretnénk feltölteni, ezért válassza ki a B2:D4 tartományt.
• Korlátozások A következő feltételeknek kell teljesülniük:
  • $B$2:$D$4 = AllDifferent - az összes változó cellának különböző értékeket kell tartalmaznia.
  • $B$2:$D$4 = egész szám - a változó cellák mindegyikének egész számnak kell lennie.
  • $B$5:$D$5 = 15 - az egyes oszlopok értékeinek összege 15.
  • $E$2:$E$4 = 15 - az egyes sorok értékeinek összege 15.
  • $B$7:$B$8 = 15 - a két átló összegének 15-nek kell lennie.

Végül kattintson a Solve gombot, és a megoldás ott van!

Excel Solver példa 2 (lineáris programozási probléma)

Ez egy példa egy egyszerű szállítási optimalizálási problémára, lineáris célkitűzéssel. Az ilyen összetettebb optimalizálási modelleket számos vállalat használja, hogy évente több ezer dollárt takarítson meg.

Probléma : Ön minimalizálni szeretné az áruk 2 különböző raktárból 4 különböző vevőhöz történő szállításának költségét. Mindegyik raktárnak korlátozott készlete van, és minden vevőnek van egy bizonyos kereslete.

Cél : A teljes szállítási költség minimalizálása, az egyes raktárakban rendelkezésre álló mennyiséget nem túllépve, és az egyes ügyfelek igényeinek kielégítése.

Forrásadatok

Így néz ki a szállítási optimalizálási problémánk:

A modell megfogalmazása

Az Excel Solver számára a lineáris programozási problémánk meghatározásához válaszoljunk a 3 fő kérdésre:

1. Milyen döntéseket kell hozni? Ki akarjuk számítani az egyes raktárakból az egyes vevőknek szállítandó áruk optimális mennyiségét. Ezek a következők Változó sejtek (B7:E8).
2. Mik a korlátozások? Az egyes raktárakban rendelkezésre álló készletek (I7:I8) nem léphetők túl, és az egyes ügyfelek által megrendelt mennyiséget (B10:E10) le kell szállítani. Ezek a következők. Korlátozott sejtek .
3. Mi a cél? A minimális teljes szállítási költség. És ez a mi Célkitűzés cella (C12).

A következő teendője, hogy kiszámolja az egyes raktárakból szállított teljes mennyiséget (G7:G8), és az egyes vevők által átvett összes árut (B9:E9). Ezt az alábbi képernyőképen bemutatott egyszerű Sum képletekkel teheti meg. A C12-be illessze be a SUMPRODUCT képletet is a szállítási összköltség kiszámításához:

A szállítás optimalizálási modellünk könnyebb megértése érdekében hozzuk létre a következő nevesített tartományokat:

Az utolsó teendő az Excel Solver paramétereinek konfigurálása:

• Célkitűzés: A szállítási költség értéke Min
• Változó cellák: Products_shipped
• Korlátozások: Total_received = Megrendelt és Total_shipped <= Elérhető

Kérjük, figyeljen arra, hogy mi választottuk a Simplex LP megoldási módszer ebben a példában, mert lineáris programozási problémával van dolgunk. Ha nem biztos benne, hogy a maga problémája milyen jellegű, akkor hagyhatja az alapértelmezett GRG Nemlineáris További információért lásd az Excel Solver algoritmusok című fejezetet.

Megoldás

Kattintson a Solve gombot a Solver paraméterek ablakban, és megkapja a választ. Ebben a példában az Excel Solver kiegészítő program kiszámította az egyes raktárakból az egyes vevőknek szállítandó áruk optimális mennyiségét a minimális szállítási összköltség mellett:

Az Excel Solver forgatókönyvek mentése és betöltése

Egy bizonyos modell megoldása során érdemes lehet elmenteni a Változó cellák értékeit forgatókönyvként, amelyet később megtekinthet vagy újra felhasználhat.

Például a minimális szolgáltatási költség kiszámításakor a legelső példában, amelyet ebben a bemutatóban tárgyaltunk, érdemes kipróbálni a tervezett ügyfelek különböző számát havonta, és megnézni, hogy ez hogyan befolyásolja a szolgáltatási költséget. Ekkor érdemes elmenteni a legvalószínűbb forgatókönyvet, amelyet már kiszámított, és bármikor visszaállítani.

Mentés az Excel Solver forgatókönyve az adatok mentésére szolgáló cellatartomány kiválasztására korlátozódik. Betöltés egy Solver-modell létrehozása nem más, mint hogy megadjuk az Excelnek azt a cellatartományt, ahová a modellt mentettük. A részletes lépések az alábbiakban következnek.

A modell mentése

Az Excel Solver forgatókönyv mentéséhez hajtsa végre a következő lépéseket:

1. Nyissa meg a számított modellt tartalmazó munkalapot, és futtassa az Excel Solver programot.
2. A Solver paraméterek ablakban kattintson a Betöltés/Mentés gomb.

Ugyanakkor a Solver paraméterek ablak jelenik meg, ahol módosíthatja a korlátokat, és kipróbálhatja a különböző "mi lenne, ha" lehetőségeket.

A mentett modell betöltése

Ha úgy dönt, hogy visszaállítja a mentett forgatókönyvet, tegye a következőket:

1. A Solver paraméterek ablakban kattintson a Betöltés/Mentés gomb.
2. A munkalapon jelölje ki a mentett modellt tartalmazó cellatartományt, majd kattintson a Terhelés :

Excel Solver algoritmusok

Az Excel Solver problémájának meghatározásakor a következő módszerek egyikét választhatja az Excel Solver menüpontban Válasszon ki egy megoldási módszert legördülő mező:

• GRG nemlineáris. Általánosított csökkentett gradiens nemlineáris algoritmus olyan problémákra alkalmazható, amelyek sima nemlineárisak, azaz amelyekben legalább az egyik feltétel a döntési változók sima nemlineáris függvénye. További részletek itt találhatók.
• LP Simplex A Simplex LP megoldási módszer a George Dantzig amerikai matematikus által létrehozott Simplex algoritmuson alapul, amelyet az ún. Lineáris programozás problémák - olyan matematikai modellek, amelyek követelményeit lineáris összefüggések jellemzik, azaz egyetlen célból állnak, amelyet egy lineáris egyenlet reprezentál, és amelyet maximalizálni vagy minimalizálni kell. További információért nézze meg ezt az oldalt.
• Evolúciós Nem sima problémákra használják, amelyek a legnehezebben megoldható optimalizálási problémák, mivel a függvények egy része nem sima vagy akár folytonosság nélküli, és ezért nehéz meghatározni, hogy egy függvény milyen irányban növekszik vagy csökken. További információért lásd ezt az oldalt.

Ha meg szeretné változtatni, hogy a Solver hogyan találja meg a megoldást, kattintson a Opciók gomb a Solver paraméterek párbeszédpanelen, és konfigurálhatja bármelyik vagy az összes opciót a GRG Nemlineáris , Minden módszer , és Evolúciós lapok.

Így használhatja a Solver-t az Excelben, hogy megtalálja a legjobb megoldásokat a döntési problémáira. És most, érdemes letölteni az ebben a bemutatóban tárgyalt Excel Solver példákat, és visszafejteni őket a jobb megértés érdekében. Köszönöm, hogy elolvasta, és remélem, hogy találkozunk a blogunkon a jövő héten.