Samouczek wyjaśnia, jak dodać i gdzie znaleźć Solver w różnych wersjach Excela, od 2016 do 2003. Przykłady krok po kroku pokazują, jak używać Excel Solver, aby znaleźć optymalne rozwiązania dla programowania liniowego i innych rodzajów problemów.

Każdy wie, że Microsoft Excel zawiera wiele przydatnych funkcji i potężnych narzędzi, które mogą oszczędzić Ci godzin obliczeń. Ale czy wiesz, że posiada również narzędzie, które może pomóc Ci znaleźć optymalne rozwiązania problemów decyzyjnych?

W tym samouczku zamierzamy omówić wszystkie istotne aspekty dodatku Excel Solver i przedstawić przewodnik krok po kroku, jak najefektywniej z niego korzystać.

Co to jest Excel Solver?

Excel Solver Należy do specjalnego zestawu poleceń określanych często jako What-if Analysis Tools. Przeznaczony jest przede wszystkim do symulacji i optymalizacji różnych modeli biznesowych i inżynierskich.

Dodatek Excel Solver jest szczególnie przydatny do rozwiązywania problemów programowania liniowego, aka liniowych problemów optymalizacyjnych, i dlatego jest czasami nazywany solwer do programowania liniowego Oprócz tego może obsługiwać gładkie problemy nieliniowe i nie gładkie. Więcej szczegółów można znaleźć w algorytmach Excel Solver.

Chociaż Solver nie może złamać każdego możliwego problemu, jest naprawdę pomocny w przypadku wszelkiego rodzaju problemów optymalizacyjnych, w których musisz podjąć najlepszą decyzję. Na przykład może pomóc zmaksymalizować zwrot z inwestycji, wybrać optymalny budżet dla kampanii reklamowej, zrobić najlepszy harmonogram pracy dla pracowników, zminimalizować koszty dostawy i tak dalej.

Jak dodać Solver do programu Excel

Dodatek Solver jest dołączony do wszystkich wersji programu Microsoft Excel począwszy od 2003 roku, ale nie jest domyślnie włączony.

Aby dodać Solver do Excela, wykonaj następujące kroki:

1. W programie Excel 2010 - Excel 365 należy kliknąć Plik > Opcje .

   W programie Excel 2007 kliknij przycisk Microsoft Office a następnie kliknij przycisk Opcje programu Excel .

2. W Opcje programu Excel okno dialogowe, kliknij Add-Ins na lewym pasku bocznym, upewnij się, że Dodatki do programu Excel jest wybrany w Zarządzaj w dolnej części okna, a następnie kliknij Wejdź na stronę .
3. W Add-Ins w oknie dialogowym, zaznacz Dodatek Solver i kliknij OK :

   

Aby włączyć Solver Excel 2003 r. , przejdź do Narzędzia menu, a następnie kliknij Add-Ins . w Add-Ins dostępny lista, sprawdź Dodatek Solver i kliknij OK .

Uwaga. Jeśli program Excel wyświetli komunikat, że dodatek Solver nie jest aktualnie zainstalowany na komputerze, należy kliknąć Tak aby go zainstalować.

Gdzie w programie Excel znajduje się Solver?

We współczesnych wersjach Excela. Solver przycisk pojawia się na Dane zakładka, w Analiza grupa:

Gdzie znajduje się Solver w programie Excel 2003?

Po załadowaniu dodatku Solver do programu Excel 2003, jego polecenie jest dodawane do Narzędzia menu:

Teraz, gdy wiesz, gdzie znaleźć Solver w Excelu, otwórz nowy arkusz i zacznijmy!

Uwaga. Przykłady omówione w tym samouczku wykorzystują Solver w Excelu 2013. Jeśli masz inną wersję Excela, zrzuty ekranu mogą nie odpowiadać dokładnie Twojej wersji, choć funkcjonalność Solvera jest w zasadzie taka sama.

Jak używać Solvera w Excelu

Przed uruchomieniem dodatku Excel Solver sformułuj w arkuszu model, który chcesz rozwiązać. W tym przykładzie znajdźmy rozwiązanie następującego prostego problemu optymalizacyjnego.

Problem . Załóżmy, że jesteś właścicielem salonu kosmetycznego i planujesz świadczyć nową usługę dla swoich klientów. W tym celu musisz kupić nowy sprzęt, który kosztuje 40 000 USD, który powinien być spłacony w ratach w ciągu 12 miesięcy.

Goal : Oblicz minimalny koszt za usługę, który pozwoli Ci zapłacić za nowy sprzęt w określonym czasie.

Na potrzeby tego zadania stworzyłem następujący model:

A teraz zobaczmy, jak Excel Solver może znaleźć rozwiązanie tego problemu.

1) Uruchomić program Excel Solver

Na Dane zakładka, w Analiza grupę, kliknij przycisk Solver przycisk.

2) Zdefiniowanie problemu

Na stronie Parametry solwera Otworzy się okno, w którym należy ustawić 3 podstawowe komponenty:

• Komórka celowa
• Zmienne komórki
• Ograniczenia

Co dokładnie robi Excel Solver z powyższymi parametrami? Znajduje optymalną wartość (maksymalną, minimalną lub określoną) dla formuły w Cel pomocy komórka poprzez zmianę wartości w Zmienna komórek, oraz z zastrzeżeniem ograniczeń w Ograniczenia komórki.

Cel pomocy

Na stronie Cel pomocy komórka ( Target komórka we wcześniejszych wersjach Excela) to komórka zawierający wzór Cel może być maksymalny, minimalny lub osiągnąć pewną wartość docelową.

W tym przykładzie komórką docelową jest B7, która oblicza termin płatności za pomocą formuły =B3/(B4*B5) a wynik wzoru powinien być równy 12:

Zmienne komórki

Zmienna komórki ( Zmiana komórki lub Regulowana komórki we wcześniejszych wersjach) to komórki zawierające zmienne dane, które można zmienić, aby osiągnąć cel. Excel Solver umożliwia określenie do 200 zmiennych komórek.

W tym przykładzie mamy kilka komórek, których wartości można zmieniać:

• Przewidywana liczba klientów na miesiąc (B4), która powinna być mniejsza lub równa 50; oraz
• Koszt za usługę (B5), który chcemy, aby Excel Solver obliczył.

Wskazówka. Jeśli zmienne komórki lub zakresy w modelu są nie przylegające do siebie , wybierz pierwszą komórkę lub zakres, a następnie naciśnij i przytrzymaj klawisz Ctrl, wybierając inne komórki i/lub zakresy. Lub wpisz zakresy ręcznie, oddzielając je przecinkami.

Ograniczenia

Excel Solver Ograniczenia to ograniczenia lub limity możliwych rozwiązań problemu. Mówiąc inaczej, ograniczenia to warunki, które muszą być spełnione.

Aby dodać ograniczenie(a), wykonaj następujące czynności:

• Kliknij przycisk Dodaj przycisk w prawo do " Z zastrzeżeniem ograniczeń " box.

• W Ograniczenie w oknie, wprowadź ograniczenie.
• Kliknij przycisk Dodaj aby dodać ograniczenie do listy.

• Kontynuuj wprowadzanie innych ograniczeń.
• Po wprowadzeniu ostatniego ograniczenia, kliknij OK aby powrócić do głównego Solver Parametry okno.

Excel Solver pozwala na określenie następujących relacji pomiędzy komórką powołaną a ograniczeniem.

• Mniej lub więcej niż , równy oraz większy lub równy Te zależności ustawia się wybierając komórkę w Odniesienie do komórki pole, wybierając jeden z poniższych znaków: <=. , =, lub >=. , a następnie wpisanie liczby, odwołania do komórki / nazwy komórki lub formuły w Ograniczenie pole (proszę zobaczyć powyższy zrzut ekranu).
• Integer Jeśli powoływana komórka musi być liczbą całkowitą, wybierz int , a słowo liczba całkowita pojawi się w Ograniczenie pudełko.
• Różne wartości Jeśli każda komórka w powołanym zakresie musi zawierać inną wartość, należy wybrać dif , a słowo AllDifferent pojawi się w Ograniczenie pudełko.
• Binarne Jeśli chcesz ograniczyć liczbę komórek do 0 lub 1, wybierz kosz , a słowo binarne pojawi się w Ograniczenie pudełko.

Uwaga. int , kosz oraz dif relacje mogą być używane tylko w przypadku ograniczeń dotyczących komórek zmiennych.

Do edytuj lub usuń istniejącego ograniczenia wykonaj następujące czynności:

• W Parametry solwera Okno dialogowe, kliknij na ograniczenie.
• Aby zmodyfikować wybrane ograniczenie, kliknij Zmiana i wprowadzić pożądane zmiany.
• Aby usunąć ograniczenie, kliknij przycisk Usuń przycisk.

W tym przykładzie ograniczeniami są:

• B3=40000 - koszt nowego sprzętu to 40 000$.
• B4<=50 - liczba prognozowanych pacjentów w miesiącu w liczbie poniżej 50.

3. rozwiąż problem

Po skonfigurowaniu wszystkich parametrów, kliknij przycisk Rozwiąż przycisk na dole Parametry solwera okno (patrz zrzut ekranu powyżej) i pozwól, aby dodatek Excel Solver znalazł optymalne rozwiązanie dla twojego problemu.

W zależności od złożoności modelu, pamięci komputera i szybkości procesora, może to zająć kilka sekund, kilka minut, a nawet kilka godzin.

Po zakończeniu przetwarzania Solver wyświetli komunikat Solver Wyniki okno dialogowe, w którym należy wybrać Zachowaj rozwiązanie Solvera i kliknąć OK :

Na stronie Solver Wynik okno zostanie zamknięte, a rozwiązanie pojawi się od razu na arkuszu.

W tym przykładzie w komórce B5 pojawia się 66,67 USD, co jest minimalnym kosztem za usługę, który pozwoli na spłatę nowego sprzętu w ciągu 12 miesięcy, pod warunkiem, że w miesiącu będzie co najmniej 50 klientów:

Wskazówki:

• Jeżeli Solver Excela zbyt długo przetwarza określony problem, można przerwać proces, naciskając klawisz Esc. Excel ponownie obliczy arkusz z ostatnimi znalezionymi wartościami dla Zmienna komórki.
• Aby uzyskać więcej szczegółów na temat rozwiązanego problemu, kliknij typ raportu w Raporty a następnie kliknij OK Raport zostanie utworzony w nowym arkuszu:

Teraz, gdy masz już podstawowe pojęcie o tym, jak korzystać z Solvera w Excelu, przyjrzyjmy się bliżej kilku kolejnym przykładom, które mogą pomóc Ci uzyskać więcej zrozumienia.

Przykłady Solvera w Excelu

Poniżej znajdziesz dwa kolejne przykłady wykorzystania dodatku Excel Solver. Najpierw znajdziemy rozwiązanie znanej zagadki, a następnie rozwiążemy realny problem programowania liniowego.

Excel Solver przykład 1 (kwadrat magiczny)

Chyba każdy zna zagadki typu "magic square", w których trzeba ułożyć zestaw liczb w kwadracie tak, aby wszystkie wiersze, kolumny i przekątne sumowały się do określonej liczby.

Na przykład, czy znasz rozwiązanie kwadratu 3x3 zawierającego liczby od 1 do 9, w którym każdy rząd, kolumna i przekątna sumują się do 15?

Prawdopodobnie nie jest wielkim problemem rozwiązanie tej zagadki metodą prób i błędów, ale założę się, że Solver szybciej znajdzie rozwiązanie. Naszą częścią pracy jest właściwe zdefiniowanie problemu.

Na początek wpisz liczby od 1 do 9 w tabeli składającej się z 3 wierszy i 3 kolumn. Excel Solver w rzeczywistości nie potrzebuje tych liczb, ale pomogą nam one zwizualizować problem. To, czego naprawdę potrzebuje dodatek Excel Solver, to formuły SUM, które sumują każdy wiersz, kolumnę i 2 przekątne:

Mając wszystkie formuły na miejscu, uruchom Solver i ustaw następujące parametry:

• Ustaw Cel pomocy W tym przykładzie nie musimy ustawiać żadnego celu, więc pozostaw to pole puste.
• Zmienne komórki Chcemy wypełnić liczby w komórkach od B2 do D4, więc wybieramy zakres B2:D4.
• Ograniczenia . powinny być spełnione następujące warunki:
  • $B$2:$D$4 = AllDifferent - wszystkie komórki Zmiennej powinny zawierać różne wartości.
  • $B$2:$D$4 = integer - wszystkie komórki Zmiennej powinny być liczbami całkowitymi.
  • $B$5:$D$5 = 15 - suma wartości w każdej kolumnie powinna być równa 15.
  • $E$2:$E$4 = 15 - suma wartości w każdym wierszu powinna być równa 15.
  • $B$7:$B$8 = 15 - suma obu przekątnych powinna być równa 15.

Na koniec kliknij przycisk Rozwiąż przycisk, a rozwiązanie jest tam!

Excel Solver przykład 2 (problem programowania liniowego)

Jest to przykład prostego problemu optymalizacji transportu z liniowym celem. Bardziej złożone modele optymalizacyjne tego typu są wykorzystywane przez wiele firm, aby zaoszczędzić tysiące dolarów każdego roku.

Problem : Chcesz zminimalizować koszt wysyłki towarów z 2 różnych magazynów do 4 różnych klientów. Każdy magazyn ma ograniczoną podaż, a każdy klient ma określony popyt.

Goal : Minimalizacja całkowitego kosztu wysyłki, nieprzekraczająca ilości dostępnej w każdym magazynie i spełniająca zapotrzebowanie każdego klienta.

Dane źródłowe

Oto jak wygląda nasz problem optymalizacji transportu:

Sformułowanie modelu

Aby zdefiniować nasz problem programowania liniowego dla Excel Solvera, odpowiedzmy sobie na 3 główne pytania:

1. Jakie decyzje należy podjąć? Chcemy obliczyć optymalną ilość towarów, które należy dostarczyć do każdego klienta z każdego magazynu.Są to Zmienna komórki (B7:E8).
2. Jakie są ograniczenia.Nie można przekroczyć zapasów dostępnych w każdym magazynie (I7:I8) oraz należy dostarczyć ilość zamówioną przez każdego klienta (B10:E10).Są to Ograniczony komórki .
3. Jaki jest cel? Minimalny całkowity koszt wysyłki. I to jest nasz Cel pomocy komórka (C12).

Następną rzeczą, którą musisz zrobić jest obliczenie całkowitej ilości wysłanej z każdego magazynu (G7:G8), oraz całkowitej ilości towarów otrzymanych przez każdego klienta (B9:E9). Możesz to zrobić za pomocą prostych formuł Suma zademonstrowanych na poniższym zrzucie ekranu. Ponadto, wstaw formułę SUMPRODUCT w C12, aby obliczyć całkowity koszt wysyłki:

Aby ułatwić zrozumienie naszego modelu optymalizacji transportu, utwórz następujące nazwane zakresy:

Ostatnią rzeczą, która pozostała Ci do zrobienia, jest konfiguracja parametrów Solvera Excel:

• Cel: Shipping_cost ustawiony na Min
• Komórki zmiennych: Products_shipped
• Ograniczenia: Total_received = Ordered i Total_shipped <= Available

Proszę zwrócić uwagę, że wybraliśmy Simplex LP W tym przykładzie mamy do czynienia z metodą rozwiązywania, ponieważ mamy do czynienia z problemem programowania liniowego. Jeśli nie jesteś pewien, jakiego rodzaju jest Twój problem, możesz pozostawić domyślną opcję GRG Nieliniowe metoda rozwiązywania. Więcej informacji na ten temat można znaleźć w części Algorytmy Solvera Excela.

Rozwiązanie

Kliknij przycisk Rozwiąż przycisk na dole Parametry solwera okno, a otrzymasz odpowiedź. W tym przykładzie dodatek Excel Solver obliczył optymalną ilość towarów, które należy dostarczyć do każdego klienta z każdego magazynu przy minimalnym całkowitym koszcie wysyłki:

Jak zapisywać i wczytywać scenariusze programu Excel Solver

Podczas rozwiązywania pewnego modelu, możesz chcieć zapisać swój Zmienna wartości komórek jako scenariusz, który można później przeglądać lub ponownie wykorzystać.

Na przykład, podczas obliczania minimalnego kosztu usługi w pierwszym przykładzie omawianym w tym poradniku, możesz chcieć wypróbować różne liczby przewidywanych klientów w miesiącu i zobaczyć, jak to wpływa na koszt usługi. Przy tym, możesz chcieć zapisać najbardziej prawdopodobny scenariusz, który już obliczyłeś i przywrócić go w dowolnym momencie.

Oszczędzanie scenariusz Excel Solver sprowadza się do wyboru zakresu komórek do zapisania danych w. Ładowanie Model Solvera to tylko kwestia podania Excelowi zakresu komórek, w których zapisany jest Twój model. Szczegółowe kroki znajdują się poniżej.

Zapisywanie modelu

Aby zapisać scenariusz programu Excel Solver, wykonaj następujące czynności:

1. Otwórz arkusz z obliczonym modelem i uruchom narzędzie Excel Solver.
2. W Parametry solwera kliknij przycisk Załaduj/Zapisz przycisk.

W tym samym czasie Parametry solwera Pojawi się okno, w którym można zmienić ograniczenia i wypróbować różne opcje "co jeśli".

Ładowanie zapisanego modelu

Gdy zdecydujesz się przywrócić zapisany scenariusz, wykonaj następujące czynności:

1. W Parametry solwera kliknij przycisk Załaduj/Zapisz przycisk.
2. Na arkuszu zaznacz zakres komórek zawierających zapisany model i kliknij Załaduj :

Algorytmy programu Excel Solver

Podczas definiowania problemu dla programu Excel Solver można wybrać jedną z następujących metod w. Wybierz metodę rozwiązywania rozwijane pole:

• GRG Nonlinear. Uogólniony zredukowany gradient nieliniowy algorytm stosuje się do problemów gładko nieliniowych, tzn. takich, w których przynajmniej jedno z ograniczeń jest gładką nieliniową funkcją zmiennych decyzyjnych. więcej szczegółów można znaleźć tutaj.
• LP Simplex Metoda Simplex LP Solving oparta jest na algorytmie Simplex stworzonym przez amerykańskiego matematyka George'a Dantziga. Służy do rozwiązywania tzw. Programowanie liniowe problemy - modele matematyczne, których wymagania są charakteryzowane przez zależności liniowe, tzn. składają się z jednego celu reprezentowanego przez równanie liniowe, który musi być maksymalizowany lub minimalizowany. Więcej informacji można znaleźć na tej stronie.
• Evolutionary . Stosuje się go do problemów niegładkich, które są najtrudniejszym typem problemów optymalizacyjnych do rozwiązania, ponieważ niektóre funkcje są niegładkie lub nawet nieciągłe, a więc trudno jest określić kierunek, w którym funkcja jest rosnąca lub malejąca. Więcej informacji na ten temat można znaleźć na stronie.

Aby zmienić sposób, w jaki Solver znajduje rozwiązanie, kliknij przycisk Opcje przycisk w Parametry solwera i skonfigurować dowolne lub wszystkie opcje w oknie dialogowym GRG Nieliniowe , Wszystkie metody oraz Evolutionary zakładki.

W ten sposób możesz użyć Solvera w Excelu, aby znaleźć najlepsze rozwiązania dla swoich problemów decyzyjnych. A teraz możesz chcieć pobrać przykłady Solvera w Excelu omówione w tym samouczku i odwrócić je dla lepszego zrozumienia. Dziękuję za przeczytanie i mam nadzieję, że zobaczymy się na naszym blogu w przyszłym tygodniu.