Opplæringen forklarer hvordan du legger til og hvor du finner Solver i forskjellige Excel-versjoner, fra 2016 til 2003. Trinnvise eksempler viser hvordan du bruker Excel Solver for å finne optimale løsninger for lineær programmering og andre typer problemer.

Alle vet at Microsoft Excel inneholder mange nyttige funksjoner og kraftige verktøy som kan spare deg for timer med beregninger. Men visste du at den også har et verktøy som kan hjelpe deg med å finne optimale løsninger for beslutningsproblemer?

I denne veiledningen skal vi dekke alle viktige aspekter av Excel Solver-tillegget og gi et trinn -for-step guide for hvordan du bruker det mest effektivt.

Hva er Excel Solver?

Excel Solver tilhører et spesielt sett med kommandoer ofte referert til som hva-hvis-analyseverktøy. Den er primært beregnet på simulering og optimalisering av ulike forretnings- og ingeniørmodeller.

Excel Solver-tillegget er spesielt nyttig for å løse lineære programmeringsproblemer, også kalt lineære optimaliseringsproblemer, og kalles derfor noen ganger en lineær programmeringsløser . Bortsett fra det kan den håndtere jevne ikke-lineære og ikke-glatte problemer. Se Excel Solver-algoritmer for flere detaljer.

Selv om Solver ikke kan knekke alle mulige problemer, er den veldig nyttig når du håndterer alle typer optimaliseringsproblemer der du må ta den beste avgjørelsen. Det kan for eksempelmengde bestilt av hver kunde (B10:E10) skal leveres. Dette er Begrensede celler .

Det neste du må gjøre er å beregne det totale antallet sendt fra hvert lager (G7:G8), og totale varer mottatt av hver kunde (B9:E9). Du kan gjøre dette med enkle sumformler vist i skjermbildet nedenfor. Sett også inn SUMPRODUCT-formelen i C12 for å beregne den totale fraktkostnaden:

For å gjøre vår transportoptimaliseringsmodell enklere å forstå, lag følgende navngitte områder:

Det siste du må gjøre er å konfigurere Excel Solver-parametrene:

• Mål: Fraktkostnad satt til Min.
• Variabelceller: Products_shipped
• Begrensninger: Total_received = Bestilt og Total_shipped <= Tilgjengelig

Vennligst betal oppmerksomhet som vi har valgtløsningsmetoden Simplex LP i dette eksemplet fordi vi har å gjøre med det lineære programmeringsproblemet. Hvis du ikke er sikker på hva slags problem ditt er, kan du la standard GRG ikke-lineær løsningsmetode. For mer informasjon, se Excel Solver-algoritmer.

Løsning

Klikk på Løs -knappen nederst i vinduet Solver Parameters , og du vil få svaret ditt. I dette eksemplet beregnet Excel Solver-tillegget det optimale antallet varer som skal leveres til hver kunde fra hvert lager med minimale totale fraktkostnader:

Hvordan spare og last Excel Solver-scenarier

Når du løser en bestemt modell, kan det være lurt å lagre Variable -celleverdiene dine som et scenario som du kan vise eller gjenbruke senere.

Når du for eksempel beregner den minimale servicekostnaden i det aller første eksemplet som er diskutert i denne opplæringen, kan det være lurt å prøve forskjellige antall anslåtte kunder per måned og se hvordan det påvirker servicekostnaden. Da vil du kanskje lagre det mest sannsynlige scenariet du allerede har beregnet og gjenopprette det når som helst.

Lagre et Excel Solver-scenario koker ned til å velge et celleområde for å lagre dataene i. Å laste inn en Solver-modell er bare et spørsmål om å gi Excel utvalget av celler der modellen din er lagret. De detaljerte trinnene følger nedenfor.

Lagremodell

For å lagre Excel Solver-scenarioet, utfør følgende trinn:

1. Åpne regnearket med den beregnede modellen og kjør Excel Solver.
2. I Solver Parameters -vinduet, klikk på Load/Lagre -knappen.

Samtidig vil vinduet Solver Parameters vises der du kan endre begrensningene dine og prøve forskjellige "hva hvis"-alternativer.

Laster inn. den lagrede modellen

Når du bestemmer deg for å gjenopprette det lagrede scenariet, gjør du følgende:

1. I vinduet Solver Parameters klikker du på Load/ Lagre -knappen.
2. På regnearket velger du celleområdet som inneholder den lagrede modellen og klikker Last inn :

Excel Solver-algoritmer

Når du definerer et problem for Excel Solver, kan du velge en av følgende metoder i rullegardinboksen Velg en løsningsmetode :

• GRG ikke-lineær. Generalisert redusert gradient ikke-lineær -algoritme brukes for problemer som er glatte ikke-lineære, dvs. der minst én av begrensningene er en jevn ikke-lineær funksjon av beslutningsvariablene. Flere detaljer finner du her.
• LP Simplex . Simplex LP Solving-metoden er basert på Simplex-algoritmen laget av en amerikansk matematisk vitenskapsmann George Dantzig. Den brukes til å løse såkalte Lineær programmering -problemer - matematiske modeller hvis krav er preget av lineære relasjoner, dvs. består av et enkelt mål representert av en lineær ligning som må maksimeres eller minimeres. For mer informasjon, vennligst sjekk ut denne siden.
• Evolusjonær . Den brukes til ikke-glatte problemer, som er den vanskeligste typen optimaliseringsproblemer å løse fordi noen av funksjonene er ikke-glatte eller til og med diskontinuerlige, og derfor er det vanskelig å bestemme retningen som en funksjon øker eller reduseres i. For mer informasjon, se denne siden.

For å endre hvordan Solver finner en løsning, klikk Alternativer -knappen i dialogboksen Solver Parameters , og konfigurer noen eller alle alternativer på fanene GRG ikke-lineær , Alle metoder og Evolusjonære .

Slik kan du bruke Solver i Excel for å finne de beste løsningene for beslutningsproblemene dine. Og nå vil du kanskjelast ned Excel Solver-eksemplene som er omtalt i denne opplæringen, og reverser dem for bedre forståelse. Jeg takker for at du leser og håper å se deg på bloggen vår neste uke.

Hvordan legge til Solver i Excel

Solver-tillegget er inkludert i alle versjoner av Microsoft Excel som begynner med 2003, men det er ikke aktivert som standard.

For å legge til Solver i Excel, utfør følgende trinn:

1. I Excel 2010 - Excel 365 klikker du Fil > Alternativer .

   I Excel 2007 klikker du på Microsoft Office -knappen, og klikk deretter Excel-alternativer .

2. I dialogboksen Excel-alternativer klikker du Add-Ins på venstre sidefelt, og kontroller at Excel-tillegg er valgt i Administrer -boksen nederst i vinduet, og klikk Gå .
3. I Add-Ins dialogboksen, merk av for Solver Add-in og klikk OK :

   

For å få Solver på Excel 2003 , gå til Verktøy -menyen og klikk på Tillegg . I listen Tillegg tilgjengelige merker du av for Solver Add-in og klikker OK .

Merk. Hvis Excel viser en melding om at Solver-tillegget for øyeblikket ikke er installert på datamaskinen din, klikk Ja for å installere det.

Hvor er Solver i Excel?

I moderne versjoner av Excel vises Solver -knappen på Data -fanen, i Analyse gruppe:

Hvor erSolver i Excel 2003?

Etter at Solver-tillegget er lastet inn i Excel 2003, legges kommandoen til Verktøy -menyen:

Nå som du vet hvor du finner Solver i Excel, åpne et nytt regneark og la oss komme i gang!

Merk. Eksemplene som er omtalt i denne opplæringen bruker Solver i Excel 2013. Hvis du har en annen Excel-versjon, kan det hende at skjermbildene ikke samsvarer nøyaktig med versjonen din, selv om Solver-funksjonaliteten i utgangspunktet er den samme.

Hvordan bruke Solver i Excel

Før du kjører Excel Solver-tillegget, formuler modellen du vil løse i et regneark. I dette eksemplet, la oss finne en løsning på følgende enkle optimaliseringsproblem.

Problem . Anta at du er eieren av en skjønnhetssalong og planlegger å tilby en ny tjeneste til kundene dine. For dette må du kjøpe nytt utstyr som koster $40 000, som skal betales i avdrag innen 12 måneder.

Mål : Beregn den minimale kostnaden per tjeneste som lar deg betale for det nye utstyret innenfor den angitte tidsrammen.

For denne oppgaven har jeg laget følgende modell:

Og nå, la oss se hvordan Excel Solver kan finne en løsning på dette problemet.

1. Kjør Excel Solver

I kategorien Data , i Analyse -gruppen, klikker du på Solver -knappen.

2. Definer problemet

Vinduet Solver Parameters åpnes der du harfor å sette opp de 3 primære komponentene:

• Målcelle
• Variable celler
• Begrensninger

Nøyaktig hva gjør Excel Solver med parameterne ovenfor? Den finner den optimale verdien (maksimum, minimum eller spesifisert) for formelen i Objective -cellen ved å endre verdiene i Variable -cellene, og underlagt begrensninger i Begrensninger celler.

Mål

Mål -cellen ( Mål -cellen i tidligere Excel-versjoner) er cellen som inneholder en formel som representerer målet eller målet med problemet. Målet kan være å maksimere, minimere eller oppnå en eller annen målverdi.

I dette eksemplet er målcellen B7, som beregner betalingstiden ved å bruke formelen =B3/(B4*B5) og resultatet av formelen skal være lik 12:

Variable celler

Variable celler ( Endre celler eller Justerbar celler i tidligere versjoner) er celler som inneholder variable data som kan endres for å oppnå målet. Excel Solver tillater spesifikasjon av opptil 200 variable celler.

I dette eksemplet har vi et par celler hvis verdier kan endres:

• Prosjekterte klienter per måned (B4) som skal være mindre enn eller lik 50; og
• Kostnad per tjeneste (B5) som vi vil at Excel Solver skal beregne.

Tips. Hvis variabelcellene eller områdene i modellen din er ikke-tilstøtende ,velg den første cellen eller området, og trykk og hold nede Ctrl-tasten mens du velger andre celler og/eller områder. Eller skriv inn områdene manuelt, atskilt med komma.

Begrensninger

Excel-løseren Begrensninger er begrensninger eller begrensninger for mulige løsninger på problemet. For å si det annerledes, begrensninger er betingelsene som må oppfylles.

For å legge til en begrensning, gjør du følgende:

• Klikk Legg til knappen rett til " Underlagt begrensninger "-boksen.

• I vinduet Begrensning , angi en begrensning.
• Klikk Legg til -knappen for å legge til begrensningen i listen.

• Fortsett angi andre begrensninger.
• Etter at du har angitt den endelige begrensningen, klikk OK for å gå tilbake til hovedvinduet Solver Parameters .

Excel Solver tillater å spesifisere følgende forhold mellom den refererte cellen og begrensningen.

• Mindre enn eller lik , lik , og større enn eller lik . Du angir disse relasjonene ved å velge en celle i boksen Cellereferanse , og velge ett av følgende tegn: <= , =, eller > ;= , og skriv deretter inn et tall, cellereferanse/cellenavn eller formel i boksen Begrensning (se skjermbildet ovenfor).
• Heltall . Hvis den refererte cellen må være et heltall, velg int ,og ordet heltall vil vises i boksen Begrensning .
• Ulike verdier . Hvis hver celle i det refererte området må inneholde en annen verdi, velg dif , og ordet AllDifferent vil vises i boksen Begrensning .
• Binær . Hvis du vil begrense en referert celle enten til 0 eller 1, velg bin , og ordet binær vil vises i boksen Begrensning .

Merk. Relasjonene int , bin og dif kan bare brukes for begrensninger på variable celler.

For å redigere eller slette en eksisterende begrensning, gjør følgende:

• I dialogboksen Solver Parameters klikker du på begrensning.
• For å endre den valgte begrensningen, klikk Endre og foreta endringene du ønsker.
• For å slette begrensningen, klikk på Slett -knappen .

I dette eksemplet er begrensningene:

• B3=40000 - kostnaden for det nye utstyret er $40 000.
• B4<=50 - antall anslåtte pasienter per måned på under 50.

3. Løs problemet

Etter at du har konfigurert alle parameterne, klikker du på Løs -knappen nederst i vinduet Solver Parameters (se skjermbildet ovenfor) og lar Excel Solver-tillegget finner den optimale løsningen for problemet ditt.

Avhengig av modellens kompleksitet, datamaskinminne og prosessorhastighet, kan det ta noen fåsekunder, noen få minutter eller til og med noen timer.

Når Solver er ferdig med å behandle, vil den vise dialogvinduet Solver Results , der du velger Keep the Solver Solution og klikk OK :

Vinduet Løserresultat lukkes og løsningen vises på regnearket med en gang.

I dette eksemplet vises $66,67 i celle B5, som er den minimale kostnaden per tjeneste som lar deg betale for det nye utstyret i løpet av 12 måneder, forutsatt at det er minst 50 klienter pr. måned:

Tips:

• Hvis Excel Solver har behandlet et bestemt problem for lenge, kan du avbryte prosessen ved å trykke på Esc-tasten. Excel vil beregne regnearket på nytt med de siste verdiene som ble funnet for Variabel -cellene.
• For å få flere detaljer om det løste problemet, klikk på en rapporttype i Rapporter -boksen , og klikk deretter OK . Rapporten vil bli opprettet på et nytt regneark:

Nå som du har den grunnleggende ideen om hvordan du bruker Solver i Excel, la oss se nærmere på et par flere eksempler som kan hjelpe deg å få mer forståelse.

Eksempler på Excel Solver

Nedenfor finner du ytterligere to eksempler på bruk av Excel Solver-tillegget. Først vil vi finne en løsning for et velkjent puslespill, og deretter løse et lineært programmeringsproblem i det virkelige liv.

Excel Solver eksempel 1 (magisk firkant)

Itror alle er kjent med "magisk firkant"-oppgaver der du må sette et sett med tall i en firkant slik at alle rader, kolonner og diagonaler summerer seg til et visst tall.

Vet du for eksempel en løsning for kvadratet på 3x3 som inneholder tallene fra 1 til 9 der hver rad, kolonne og diagonal summerer seg til 15?

Det er sannsynligvis ikke så farlig å løse dette puslespillet ved å prøve og feile, men jeg vedder på at løseren vil finne løsningen raskere. Vår del av jobben er å definere problemet riktig.

Til å begynne med, skriv inn tallene fra 1 til 9 i en tabell som består av 3 rader og 3 kolonner. Excel Solver trenger faktisk ikke disse tallene, men de vil hjelpe oss med å visualisere problemet. Det Excel Solver-tillegget virkelig trenger er SUM-formlene som summerer hver rad, kolonne og 2 diagonaler:

Med alle formlene på plass, kjør Solver og sett opp følgende parametere:

• Sett Mål . I dette eksemplet trenger vi ikke sette noe mål, så la denne boksen stå tom.
• Variable Cells . Vi ønsker å fylle ut tall i cellene B2 til D4, så velg området B2:D4.
• Begrensninger . Følgende betingelser skal være oppfylt:
  • $B$2:$D$4 = AllDifferent - alle variabelcellene skal inneholde forskjellige verdier.
  • $B$2:$D$4 = heltall - alle av variabelcellene skal være heltall.
  • $B$5:$D$5 = 15 - summen av verdier i hverkolonne skal være lik 15.
  • $E$2:$E$4 = 15 - summen av verdier i hver rad skal være lik 15.
  • $B$7:$B$8 = 15 - summen av begge diagonalene skal være lik 15.

Til slutt klikker du på Løs -knappen, og løsningen er der!

Excel Solver eksempel 2 (lineært programmeringsproblem)

Dette er et eksempel på et enkelt transportoptimaliseringsproblem med et lineært mål. Mer komplekse optimaliseringsmodeller av denne typen brukes av mange selskaper for å spare tusenvis av dollar hvert år.

Problem : Du ønsker å minimere kostnadene ved å sende varer fra 2 forskjellige varehus til 4 forskjellige kunder. Hvert varehus har et begrenset tilbud og hver kunde har en viss etterspørsel.

Mål : Minimere den totale fraktkostnaden, ikke overstige kvantiteten som er tilgjengelig på hvert lager, og møte etterspørselen til hver kunde .

Kildedata

Slik ser vårt transportoptimeringsproblem ut:

Formulering av modellen

Til definere vårt lineære programmeringsproblem for Excel Solver, la oss svare på de 3 hovedspørsmålene:

1. Hvilke avgjørelser skal tas? Vi ønsker å beregne den optimale varemengden som skal leveres til hver kunde fra hvert lager. Dette er Variable -celler (B7:E8).
2. Hva er begrensningene? Rekvisita som er tilgjengelig på hvert lager (I7:I8) kan ikke overskrides, og