Kennslan útskýrir hvernig á að bæta við og hvar á að finna Solver í mismunandi Excel útgáfum, frá 2016 til 2003. Skref fyrir skref dæmi sýna hvernig á að nota Excel Solver til að finna bestu lausnir fyrir línulega forritun og annars konar vandamál.

Allir vita að Microsoft Excel inniheldur mikið af gagnlegum aðgerðum og öflugum verkfærum sem geta sparað þér tíma af útreikningum. En vissir þú að það er líka með tól sem getur hjálpað þér að finna bestu lausnir fyrir ákvarðanavandamál?

Í þessari kennslu ætlum við að fara yfir alla nauðsynlega þætti Excel Solver viðbótarinnar og veita skref -fyrir-skref leiðbeiningar um hvernig á að nota það sem best.

Hvað er Excel Solver?

Excel Solver tilheyrir sérstöku setti af skipanir oft nefndar What-if Analysis Tools. Hún er fyrst og fremst ætluð til að herma og fínstilla ýmis viðskipta- og verkfræðilíkön.

Excel Solver viðbótin er sérstaklega gagnleg til að leysa línuleg forritunarvandamál, svokölluð línuleg hagræðingarvandamál, og er því stundum kölluð línuleg forritunarleysir . Fyrir utan það getur það séð um slétt ólínuleg og óslétt vandamál. Vinsamlegast skoðaðu Excel Solver reiknirit fyrir frekari upplýsingar.

Þó að Solver geti ekki klikkað á öllum mögulegum vandamálum, þá er það mjög gagnlegt þegar þú glímir við alls kyns hagræðingarvandamál þar sem þú þarft að taka bestu ákvörðunina. Það getur til dæmismagn sem hver viðskiptavinur pantar (B10:E10) ætti að vera afhent. Þetta eru Tengdar frumur .

Það næsta sem þú þarft að gera er að reikna út heildarmagnið sem er sent frá hverju vöruhúsi (G7:G8), og heildarvörur sem hver viðskiptavinur fær (B9:E9). Þú getur gert þetta með einföldum summuformúlum sem sýndar eru á skjámyndinni hér að neðan. Settu líka SUMPRODUCT formúluna inn í C12 til að reikna út heildarkostnað við sendingu:

Til að gera flutningsfínstillingarlíkanið okkar auðveldara að skilja skaltu búa til eftirfarandi nefnd svið:

Það síðasta sem þú þarft að gera er að stilla færibreytur Excel Solver:

• Markmið: Sendingarkostnaður stilltur á Min.
• Breyta hólf: Vörur_sendar
• Takmarkanir: Samtals_móttekið = Pantað og Samtals_sending <= Tiltækt

Vinsamlegast borgið athygli sem við höfum valið Simplex LP lausnaraðferðin í þessu dæmi vegna þess að við erum að fást við línulega forritunarvandann. Ef þú ert ekki viss um hvers konar vandamál þitt er, geturðu skilið eftir sjálfgefna GRG ólínulega lausnaraðferð. Fyrir frekari upplýsingar, vinsamlegast sjá Excel Solver reiknirit.

Lausn

Smelltu á Solve hnappinn neðst í Solver Parameters glugganum og þú mun fá svar þitt. Í þessu dæmi reiknaði Excel Solver viðbótin út ákjósanlegasta magn vöru til að afhenda hverjum viðskiptavini frá hverju vöruhúsi með lágmarks heildarkostnaði við sendingu:

Hvernig á að spara og hlaða Excel Solver atburðarás

Þegar þú leysir ákveðið líkan gætirðu viljað vista Variable hólfagildin þín sem atburðarás sem þú getur skoðað eða endurnotað síðar.

Til dæmis, þegar þú reiknar út lágmarksþjónustukostnað í fyrsta dæminu sem fjallað er um í þessari kennslu, gætirðu viljað prófa mismunandi fjölda áætlaðra viðskiptavina á mánuði og sjá hvernig það hefur áhrif á þjónustukostnaðinn. Þá gætirðu viljað vista líklegasta atburðarásina sem þú hefur þegar reiknað út og endurheimta hana hvenær sem er.

Vista Excel Solver atburðarás snýst um að velja fjölda hólfa til að vistaðu gögnin í. Hleðsla Solver líkan er bara spurning um að útvega Excel það svið af hólfum þar sem líkanið þitt er vistað. Nákvæm skref fylgja hér að neðan.

Vistarlíkan

Til að vista Excel Solver atburðarás skaltu framkvæma eftirfarandi skref:

1. Opnaðu vinnublaðið með reiknaða líkaninu og keyrðu Excel Solver.
2. Í
   1>Solver Parameters gluggi, smelltu á Load/Save hnappinn.

Á sama tíma mun Solver Parameters glugginn birtast þar sem þú getur breytt takmörkunum þínum og prófað mismunandi "hvað ef" valkostir.

Loading vistað líkan

Þegar þú ákveður að endurheimta vistuðu atburðarásina skaltu gera eftirfarandi:

1. Í glugganum Solver Parameters smellirðu á Load/ Vista hnappinn.
2. Á vinnublaðinu, veldu svið hólfa sem geyma vistað líkan og smelltu á Hlaða :

Excel Solver reiknirit

Þegar þú skilgreinir vandamál fyrir Excel Solver geturðu valið ein af eftirfarandi aðferðum í Veldu lausnaraðferð fellilistanum:

• GRG ólínulegt. Generalized Reduced Gradient Nolinear reiknirit er notað fyrir vandamál sem eru slétt ólínuleg, þ.e.a.s. þar sem að minnsta kosti ein af takmörkunum er slétt ólínulegt fall ákvörðunarbreytanna. Nánari upplýsingar má finna hér.
• LP Simplex . Simplex LP Solving aðferðin byggir á Simplex reikniritinu sem er búið til af bandarískum stærðfræðivísindamanni George Dantzig. Það er notað til að leysa svokölluð Línuleg forritun vandamál - stærðfræðilíkön þar sem kröfurnar einkennast af línulegum tengslum, þ.e. samanstanda af einu markmiði sem táknað er með línulegri jöfnu sem þarf að hámarka eða lágmarka. Fyrir frekari upplýsingar, vinsamlegast skoðaðu þessa síðu.
• Evolutionary . Það er notað fyrir óslétt vandamál, sem eru erfiðasta tegund hagræðingarvandamála til að leysa vegna þess að sumar aðgerðanna eru ósléttar eða jafnvel ósamfelldar, og því er erfitt að ákvarða í hvaða átt fall er að aukast eða minnka. Fyrir frekari upplýsingar, vinsamlegast skoðaðu þessa síðu.

Til að breyta því hvernig Solver finnur lausn, smelltu á Options hnappinn í Solver Parameters valmyndinni og stilla einhvern eða alla valkosti á flipunum GRG Nolinear , All Methods og Evolutionary .

Svona geturðu notað Solver í Excel til að finna bestu lausnirnar á ákvörðunarvandamálum þínum. Og nú gætirðu viljað þaðhlaðið niður Excel Solver dæmunum sem fjallað er um í þessari kennslu og öfugsnúið þau til að skilja betur. Ég þakka þér fyrir lesturinn og vonast til að sjá þig á blogginu okkar í næstu viku.

Hvernig á að bæta Solver við Excel

Solver viðbótin fylgir öllum útgáfum af Microsoft Excel frá og með 2003, en það er ekki sjálfgefið virkt.

Til að bæta Solver við Excel skaltu framkvæma eftirfarandi skref:

1. Í Excel 2010 - Excel 365, smelltu á Skrá > Valkostir .

   Í Excel 2007, smelltu á hnappinn Microsoft Office og smelltu svo á Excel Options .

2. Í Excel Options glugganum, smelltu á Add-Ins á vinstri hliðarstikunni, gakktu úr skugga um að Add-Ins 8>Excel viðbætur er valið í Stjórna reitnum neðst í glugganum og smellt á Áfram .
3. Í 1>Add-Ins valmynd, merktu við Solver Add-in reitinn og smelltu á OK :

   

Til að fá Solver á Excel 2003 , farðu í valmyndina Tools og smelltu á Add-Ins . Í listanum Viðbætur tiltækar skaltu haka í reitinn Solver Add-in og smella á Í lagi .

Athugið. Ef Excel birtir skilaboð um að Solver viðbótin sé ekki uppsett á tölvunni þinni, smelltu á Já til að setja það upp.

Hvar er Solver í Excel?

Í nútímaútgáfum af Excel birtist hnappurinn Solver á flipanum Gögn í Greining hópur:

Hvar erSolver í Excel 2003?

Eftir að Solver viðbótinni er hlaðið inn í Excel 2003 er skipuninni bætt við valmyndina Tools :

Nú þegar þú veist hvar á að finna Solver í Excel, opnaðu nýtt vinnublað og við skulum byrja!

Athugið. Dæmin sem fjallað er um í þessari kennslu nota Solver í Excel 2013. Ef þú ert með aðra Excel útgáfu gæti verið að skjámyndirnar passi ekki nákvæmlega við þína útgáfu, þó að Solver virknin sé í grundvallaratriðum sú sama.

Hvernig á að nota Solver í Excel

Áður en þú keyrir Excel Solver viðbótina skaltu móta líkanið sem þú vilt leysa í vinnublaði. Í þessu dæmi skulum við finna lausn á eftirfarandi einfalda hagræðingarvandamáli.

Vandamál . Segjum sem svo að þú sért eigandi snyrtistofu og ætlar að veita viðskiptavinum þínum nýja þjónustu. Til þess þarftu að kaupa nýjan búnað sem kostar $40.000, sem ætti að greiða með afborgunum innan 12 mánaða.

Markmið : Reiknaðu lágmarkskostnað á hverja þjónustu sem gerir þér kleift að borga fyrir nýja búnaðinn innan tilgreinds tímaramma.

Fyrir þetta verkefni hef ég búið til eftirfarandi líkan:

Og nú skulum við sjá hvernig Excel Solver getur finna lausn á þessu vandamáli.

1. Keyra Excel Solver

Á flipanum Gögn , í hópnum Greining , smelltu á hnappinn Solver .

2. Skilgreindu vandamálið

Solver Parameters glugginn opnast þar sem þú hefurtil að setja upp 3 aðalhlutana:

• Markmiðsreitur
• Breytuhólf
• Hömlur

Nákvæmlega hvað gerir Excel Solver við ofangreindar breytur? Það finnur ákjósanlegasta gildi (hámark, lágmark eða tilgreint) fyrir formúluna í Objective hólfinu með því að breyta gildunum í Variable hólfunum og háð takmörkunum í Takmörkunum frumur.

Markmið

Markmið hólfið ( Target hólf í eldri Excel útgáfum) er hólfið sem inniheldur formúlu sem táknar markmið eða markmið vandamálsins. Markmiðið getur verið að hámarka, lágmarka eða ná einhverju markverði.

Í þessu dæmi er markmiðsreiturinn B7, sem reiknar út greiðslutímann með formúlunni =B3/(B4*B5) og niðurstaða formúlunnar ætti að vera jöfn og 12:

Breytilegt frumur

Breytilegt frumur ( Breyting á frumum eða stillanleg frumur í fyrri útgáfum) eru frumur sem innihalda breytileg gögn sem hægt er að breyta til að ná markmiðinu. Excel Solver gerir kleift að tilgreina allt að 200 breytilega hólf.

Í þessu dæmi höfum við nokkra hólfa sem hægt er að breyta gildum á:

• Áætlaðir viðskiptavinir á mánuði (B4) sem ættu að vera minna en eða jafnt og 50; og
• Kostnaður á þjónustu (B5) sem við viljum að Excel Solver reikni út.

Ábending. Ef breytuhólfin eða sviðin í líkaninu þínu eru ekki aðliggjandi ,veldu fyrsta reitinn eða svið og ýttu síðan á og haltu Ctrl takkanum inni á meðan þú velur önnur hólf og/eða svið. Eða sláðu inn sviðin handvirkt, aðskilin með kommum.

Takmarkanir

Excel leysirinn Takmarkanir eru takmarkanir eða takmarkanir á mögulegum lausnum á vandamálinu. Til að orða það öðruvísi, þá eru þvinganir skilyrðin sem þarf að uppfylla.

Til að bæta við takmörkunum, gerðu eftirfarandi:

• Smelltu á Bæta við hnappinn til hægri að " Með fyrirvara um takmarkanir " reitinn.

• Í glugganum Takmörkun , sláðu inn þvingun.
• Smelltu á hnappinn Bæta við til að bæta takmörkuninni við listann.

• Halda áfram að slá inn aðrar skorður.
• Eftir að þú hefur slegið inn lokaþvingunina skaltu smella á OK til að fara aftur í aðalgluggann Solver Parameters .

Excel Solver gerir kleift að tilgreina eftirfarandi tengsl milli reitsins sem vísað er til og þvingunarinnar.

• Minna en eða jafnt og , jafnt og , og stærri en eða jafnt og . Þú stillir þessi tengsl með því að velja reit í reitnum Cell Reference og velja eitt af eftirfarandi táknum: <= , =, eða > ;= , og sláðu síðan inn tölu, frumutilvísun / frumuheiti eða formúlu í Takmörkun reitinn (vinsamlegast sjáðu skjámyndina hér að ofan).
• Heildtala . Ef hólfið sem vísað er til verður að vera heiltala skaltu velja int ,og orðið heiltala mun birtast í reitnum Constraint .
• Mismunandi gildi . Ef hver hólf á svæðinu sem vísað er til verður að innihalda annað gildi skaltu velja dif og orðið AllDifferent birtist í reitnum Constraint .
• Tvöfaldur . Ef þú vilt takmarka hólf sem vísað er til annaðhvort við 0 eða 1, veldu bin , og orðið binary mun birtast í reitnum Constraint .

Athugið. int , bin og dif samböndin er aðeins hægt að nota fyrir takmarkanir á breytuhólf.

Til að breyta eða eyða fyrirliggjandi þvingun skaltu gera eftirfarandi:

• Í Solver Parameters svarglugganum, smelltu á þvingun.
• Til að breyta völdum þvingun, smelltu á Breyta og gerðu þær breytingar sem þú vilt.
• Til að eyða takmörkuninni skaltu smella á hnappinn Eyða .

Í þessu dæmi eru takmarkanirnar:

• B3=40000 - kostnaður við nýja búnaðinn er $40.000.
• B4<=50 - fjöldi áætlaðra sjúklinga á mánuði hjá undir 50.

3. Leysaðu vandamálið

Eftir að þú hefur stillt allar færibreytur skaltu smella á Leysa hnappinn neðst í glugganum Solver Parameters (sjá skjámyndina hér að ofan) og láta Excel Solver viðbótin finnur bestu lausnina fyrir vandamálið þitt.

Það getur tekið nokkrasekúndur, nokkrar mínútur, eða jafnvel nokkrar klukkustundir.

Þegar leysir hefur lokið vinnslu mun það birta gluggann Niðurstöður leysir þar sem þú velur Halda leysislausninni og smelltu á OK :

Glugginn Solver Result lokar og lausnin birtist strax á vinnublaðinu.

Í þessu dæmi birtast $66,67 í reit B5, sem er lágmarkskostnaður á hverja þjónustu sem gerir þér kleift að greiða fyrir nýja búnaðinn á 12 mánuðum, að því tilskildu að það séu að minnsta kosti 50 viðskiptavinir á hverja þjónustu. mánuður:

Ábendingar:

• Ef Excel Solver hefur verið að vinna úr tilteknu vandamáli of lengi geturðu truflað ferlið með því að ýta á Esc lykill. Excel mun endurreikna vinnublaðið með síðustu gildunum sem fundust fyrir Breytu frumurnar.
• Til að fá frekari upplýsingar um leyst vandamál skaltu smella á skýrslugerð í Reports reitnum , og smelltu síðan á Í lagi . Skýrslan verður búin til á nýju vinnublaði:

Nú þegar þú hefur fengið grunnhugmyndina um hvernig á að nota Solver í Excel, skulum við skoða nokkra fleiri dæmi sem gætu hjálpað þér að öðlast meiri skilning.

Excel Solver dæmi

Hér að neðan finnurðu tvö dæmi til viðbótar um notkun Excel Solver viðbótarinnar. Fyrst munum við finna lausn á vel þekktri þraut og síðan leysa raunverulegt línulegt forritunarvandamál.

Excel Solver dæmi 1 (galdraferningur)

Itrúa því að allir þekki "töfraferning" þrautir þar sem þú þarft að setja tölusett í ferning þannig að allar línur, dálkar og ská leggist saman í ákveðna tölu.

Til dæmis, veistu a lausn fyrir 3x3 ferninginn sem inniheldur tölur frá 1 til 9 þar sem hver röð, dálkur og ská leggja saman 15?

Það er líklega ekkert mál að leysa þessa þraut með prufa og villa, en ég veðja að leysirinn muni finna lausnin hraðar. Okkar hluti af starfinu er að skilgreina vandann rétt.

Til að byrja með skaltu slá inn tölurnar frá 1 til 9 í töflu sem samanstendur af 3 línum og 3 dálkum. Excel Solver þarf í raun ekki þessar tölur, en þær munu hjálpa okkur að sjá vandamálið. Það sem Excel Solver viðbótin þarfnast eru SUM formúlurnar sem leggja saman hverja röð, dálk og 2 skáhalla:

Með allar formúlurnar á sínum stað skaltu keyra Solver og setja upp eftirfarandi færibreytur:

• Setja Markmið . Í þessu dæmi þurfum við ekki að setja nein markmið, svo skildu þennan reit eftir tóman.
• Variable Cells . Við viljum fylla tölur í reiti B2 til D4, svo veldu bilið B2:D4.
• Takmarkanir . Eftirfarandi skilyrði ættu að vera uppfyllt:
  • $B$2:$D$4 = AllDifferent - allar breytufrumur ættu að innihalda mismunandi gildi.
  • $B$2:$D$4 = heiltala - allt af breytuhólfunum ættu að vera heiltölur.
  • $B$5:$D$5 = 15 - summa gilda í hverjumdálkur ætti að vera jafn 15.
  • $E$2:$E$4 = 15 - summan af gildum í hverri röð ætti að vera jafngild 15.
  • $B$7:$B$8 = 15 - summan af báðum skáum ættu að vera 15.

Smelltu loksins á hnappinn Solve og lausnin er til staðar!

Excel Solver dæmi 2 (línulegt forritunarvandamál)

Þetta er dæmi um einfalt flutningsfínstillingarvandamál með línulegu markmiði. Flóknari hagræðingarlíkön af þessu tagi eru notuð af mörgum fyrirtækjum til að spara þúsundir dollara á hverju ári.

Vandamál : Þú vilt lágmarka kostnað við að senda vörur frá 2 mismunandi vöruhúsum í 4 mismunandi viðskiptavinum. Hvert vöruhús hefur takmarkað framboð og hver viðskiptavinur hefur ákveðna eftirspurn.

Markmið : Lágmarka heildarflutningskostnað, ekki fara yfir það magn sem til er í hverju vöruhúsi og mæta eftirspurn hvers viðskiptavinar .

Upprunagögn

Svona lítur flutningsfínstillingarvandamálið út:

Módelið

Til að skilgreinum línulegt forritunarvandamál okkar fyrir Excel Solver, við skulum svara 3 meginspurningunum:

1. Hvaða ákvarðanir á að taka? Við viljum reikna út ákjósanlegasta magn af vörum til að afhenda hverjum viðskiptavini frá hverju vöruhúsi. Þetta eru Variable frumur (B7:E8).
2. Hverjar eru takmarkanirnar? Ekki er hægt að fara yfir birgðir sem eru tiltækar í hverju vöruhúsi (I7:I8), og