V učbeniku je razloženo, kako dodati in kje najti Solver v različnih različicah programa Excel, od 2016 do 2003. Primeri po korakih kažejo, kako uporabiti Excelov Solver za iskanje optimalnih rešitev za linearno programiranje in druge vrste problemov.

Vsi vemo, da Microsoft Excel vsebuje veliko uporabnih funkcij in zmogljivih orodij, ki vam lahko prihranijo ure izračunov. Toda ali ste vedeli, da ima tudi orodje, ki vam lahko pomaga poiskati optimalne rešitve za probleme odločanja?

V tem učbeniku bomo obravnavali vse bistvene vidike dodatka Excel Solver in vam po korakih predstavili, kako ga čim učinkoviteje uporabljati.

Kaj je program Excel Solver?

Excelov rešitelj spada v poseben sklop ukazov, ki se pogosto imenujejo What-if Analysis Tools (Orodja za analizo kaj, če). Namenjen je predvsem za simulacijo in optimizacijo različnih poslovnih in inženirskih modelov.

Dodatek Excel Solver je še posebej uporaben za reševanje problemov linearnega programiranja oziroma linearnih optimizacijskih problemov, zato se včasih imenuje rešitelj linearnega programiranja Poleg tega lahko obravnava gladke nelinearne in negladke probleme. Za več podrobnosti glejte Excel Solver algoritmi.

Čeprav Solver ne more rešiti vseh možnih problemov, je zelo koristen pri reševanju vseh vrst problemov optimizacije, pri katerih morate sprejeti najboljšo odločitev. Pomaga vam lahko na primer povečati donosnost naložbe, izbrati optimalni proračun za oglaševalsko kampanjo, določiti najboljši urnik dela za zaposlene, zmanjšati stroške dostave in tako naprej.

Kako dodati Solver v Excel

Dodatek Solver je vključen v vse različice programa Microsoft Excel od različice 2003 naprej, vendar privzeto ni omogočen.

Če želite v Excel dodati program Solver, izvedite naslednje korake:

1. V Excelu 2010 - Excel 365 kliknite Datoteka > Možnosti .

   V Excelu 2007 kliknite Microsoft Office in nato kliknite gumb Možnosti programa Excel .

2. V Možnosti programa Excel pogovorno okno, kliknite Dodatki v levi stranski vrstici preverite, ali Excelovi dodatki je izbrana v Upravljanje na dnu okna in kliknite Go .
3. V Dodatki v pogovornem oknu preverite Dodatek Solver in kliknite V REDU :

   

Če želite vklopiti program Solver Excel 2003 , pojdite na Orodja v meniju in kliknite Dodatki . V Dodatki na voljo preverite seznam Dodatek Solver in kliknite V REDU .

Opomba: Če Excel prikaže sporočilo, da dodatek Solver Add-in trenutno ni nameščen na vašem računalniku, kliknite Da da ga namestite.

Kje v Excelu je Solver?

V sodobnih različicah programa Excel je Rešitelj se na zaslonu prikaže gumb Podatki v zavihku Analiza skupina:

Kje je Solver v Excelu 2003?

Ko je dodatek Solver naložen v Excel 2003, je njegov ukaz dodan v okno Orodja meni:

Zdaj, ko veste, kje v Excelu najdete Solver, odprite nov delovni list in začnimo!

Opomba: Primeri, obravnavani v tem učbeniku, uporabljajo program Solver v Excelu 2013. Če imate drugo različico programa Excel, se slike zaslona morda ne bodo popolnoma ujemale z vašo različico, čeprav je funkcionalnost programa Solver v osnovi enaka.

Kako uporabiti Solver v Excelu

Preden zaženete dodatek Excel Solver, v delovnem listu oblikujte model, ki ga želite rešiti. V tem primeru poiščimo rešitev za naslednji preprost problem optimizacije.

Problem Predpostavimo, da ste lastnik kozmetičnega salona in nameravate svojim strankam ponuditi novo storitev. V ta namen morate kupiti novo opremo, ki stane 40.000 USD in jo je treba plačati na obroke v 12 mesecih.

Cilj : Izračunajte najnižji strošek na storitev, ki vam bo omogočil plačilo nove opreme v določenem časovnem okviru.

Za to nalogo sem ustvaril naslednji model:

Zdaj pa si poglejmo, kako lahko Excelov reševalnik najde rešitev za to težavo.

1. Zaženite Excelov rešitelj

Na Podatki v zavihku Analiza kliknite skupino Rešitelj gumb.

2. Opredelite problem

Spletna stran Parametri rešilnika odpre se okno, v katerem morate nastaviti tri osnovne komponente:

• Ciljna celica
• Spremenljive celice
• Omejitve

Kaj točno naredi Excel Solver z zgornjimi parametri? Poišče optimalno vrednost (največjo, najmanjšo ali določeno) za formulo v Cilj celice s spreminjanjem vrednosti v Spremenljivka celic in ob upoštevanju omejitev v Omejitve celice.

Cilj

Spletna stran Cilj celica ( Cilj celica v prejšnjih različicah Excela) je celica ki vsebuje formulo Cilj je lahko maksimiranje, minimiziranje ali doseganje neke ciljne vrednosti.

V tem primeru je ciljna celica B7, ki izračuna rok plačila s formulo =B3/(B4*B5) in rezultat formule mora biti enak 12:

Spremenljive celice

Spremenljivka celice ( Spreminjanje celice ali Nastavljiv celice v prejšnjih različicah) so celice, ki vsebujejo spremenljive podatke, ki jih je mogoče spremeniti za dosego cilja. Excel Solver omogoča določitev do 200 spremenljivih celic.

V tem primeru imamo nekaj celic, katerih vrednosti je mogoče spremeniti:

• Predvidene stranke na mesec (B4), ki morajo biti manjše ali enake 50, in
• Stroški na storitev (B5), ki jih želi Excel Solver izračunati.

Nasvet. Če so spremenljive celice ali območja v vašem modelu nesorodni , izberite prvo celico ali razpon, nato pa pritisnite in držite tipko Ctrl, medtem ko izbirate druge celice in/ali razpone. Ali pa razpone vnesite ročno, ločene z vejicami.

Omejitve

Excelov rešitelj Omejitve so omejitve ali meje možnih rešitev problema. Povedano drugače, omejitve so pogoji, ki morajo biti izpolnjeni.

Če želite dodati omejitve, naredite naslednje:

• Kliknite na Dodaj do gumba " Ob upoštevanju omejitev " polje.

• V Omejitev vnesite omejitev.
• Kliknite na Dodaj za dodajanje omejitve na seznam.

• Nadaljujte z vnosom drugih omejitev.
• Ko ste vnesli zadnjo omejitev, kliknite V REDU da se vrnete v glavno Rešitelj Parametri okno.

Excel Solver omogoča določitev naslednjih razmerij med referenčno celico in omejitvijo.

• Manj kot ali enako , enak in večja ali enaka Ta razmerja določite tako, da izberete celico v Sklic na celico in izberite enega od naslednjih znakov: <= , =, ali >= in nato vnesite številko, sklic na celico / ime celice ali formulo v Omejitev (glejte zgornjo sliko zaslona).
• Integer Če mora biti referenčna celica celo število, izberite int in besedo celo število bo prikazan v Omejitev škatla.
• Različne vrednosti Če mora vsaka celica v sklicevanem območju vsebovati drugo vrednost, izberite dif in besedo Vserazlične bo prikazan v Omejitev škatla.
• Binarni Če želite omejiti referenčno celico na 0 ali 1, izberite bin in besedo binarni bo prikazan v Omejitev polje.

Opomba. int , bin in dif se lahko uporabljajo samo za omejitve celic spremenljivk.

Na naslov uredi ali izbriši obstoječe omejitve naredite naslednje:

• V Parametri rešilnika v pogovornem oknu kliknite omejitev.
• Če želite spremeniti izbrano omejitev, kliknite Sprememba in vnesite želene spremembe.
• Če želite izbrisati omejitev, kliknite Izbriši gumb.

V tem primeru so omejitve naslednje:

• B3=40000 - stroški nove opreme znašajo 40.000 USD.
• B4<=50 - število predvidenih bolnikov na mesec pod 50.

3. Rešite težavo

Ko konfigurirate vse parametre, kliknite Rešite gumb na dnu Parametri rešilnika (glejte zgornjo sliko zaslona) in pustite, da dodatek Excel Solver poišče optimalno rešitev za vaš problem.

Odvisno od zahtevnosti modela, pomnilnika računalnika in hitrosti procesorja lahko traja nekaj sekund, nekaj minut ali celo nekaj ur.

Ko Solver konča obdelavo, prikaže Rezultati reševanja pogovorno okno, v katerem izberete Ohranite rešitev Solver in kliknite V REDU :

Spletna stran Rezultat reševalca okno se bo zaprlo in rešitev se bo takoj pojavila na delovnem listu.

V tem primeru je v celici B5 66,67 USD, kar je najnižji strošek na storitev, ki vam bo omogočil plačilo nove opreme v 12 mesecih, če je na mesec vsaj 50 strank:

Nasveti:

• Če Excelov reševalnik predolgo obdeluje določen problem, lahko postopek prekinete s pritiskom tipke Esc. Excel bo ponovno izračunal delovni list z zadnjimi vrednostmi, najdenimi za Spremenljivka celice.
• Če želite pridobiti več podrobnosti o rešeni težavi, kliknite vrsto poročila v Poročila in nato kliknite V REDU Poročilo bo ustvarjeno na novem delovnem listu:

Zdaj, ko ste dobili osnovno predstavo o uporabi programa Solver v Excelu, si podrobneje oglejmo še nekaj primerov, ki vam bodo pomagali pri razumevanju.

Primeri Excelovega reševalca

V nadaljevanju sta še dva primera uporabe dodatka Excel Solver. Najprej bomo poiskali rešitev za znano uganko, nato pa rešili problem linearnega programiranja iz resničnega življenja.

Primer 1 Excelovega reševalca (magični kvadrat)

Verjamem, da vsi poznajo uganke "magičnega kvadrata", pri katerih morate v kvadrat postaviti niz številk tako, da se vse vrstice, stolpci in diagonale seštejejo do določenega števila.

Na primer, ali poznate rešitev za kvadrat 3x3 s števili od 1 do 9, v katerem se vsaka vrstica, stolpec in diagonala seštevajo v 15?

Verjetno ni nič posebnega, če to uganko rešite s poskusi in napakami, vendar stavim, da bo rešitelj rešitev našel hitreje. Naš del naloge je, da pravilno opredelimo problem.

Za začetek v tabelo, sestavljeno iz 3 vrstic in 3 stolpcev, vnesite števila od 1 do 9. Dodatek Excel Solver teh številk dejansko ne potrebuje, vendar nam bodo v pomoč pri vizualizaciji problema. Dodatek Excel Solver resnično potrebuje formule SUM, ki seštevajo vsako vrstico, stolpec in 2 diagonali:

Ko so vse formule pripravljene, zaženite Solver in nastavite naslednje parametre:

• Nastavite Cilj . V tem primeru nam ni treba določiti nobenega cilja, zato pustite to polje prazno.
• Spremenljive celice Želimo izpolniti številke v celicah B2 do D4, zato izberemo območje B2:D4.
• Omejitve . Izpolnjeni morajo biti naslednji pogoji:
  • $B$2:$D$4 = AllDifferent - vse celice spremenljivk morajo vsebovati različne vrednosti.
  • $B$2:$D$4 = celo število - vse celice spremenljivke morajo biti cela števila.
  • $B$5:$D$5 = 15 - vsota vrednosti v vsakem stolpcu mora biti enaka 15.
  • $E$2:$E$4 = 15 - vsota vrednosti v vsaki vrstici mora biti enaka 15.
  • $B$7:$B$8 = 15 - vsota obeh diagonal mora biti enaka 15.

Na koncu kliknite Rešite in rešitev je na voljo!

Primer 2 programa Excel Solver (problem linearnega programiranja)

To je primer preprostega problema optimizacije prevoza z linearnim ciljem. Številna podjetja uporabljajo bolj zapletene modele optimizacije te vrste, s katerimi vsako leto prihranijo na tisoče dolarjev.

Problem : Želite zmanjšati stroške pošiljanja blaga iz dveh različnih skladišč do štirih različnih kupcev. Vsako skladišče ima omejeno zalogo, vsak kupec pa določeno povpraševanje.

Cilj : Zmanjšajte skupne stroške pošiljanja, ne prekoračite količine, ki je na voljo v vsakem skladišču, in zadovoljite povpraševanje vsake stranke.

Vir podatkov

Tukaj je prikazan naš problem optimizacije prevoza:

Oblikovanje modela

Da bi opredelili naš problem linearnega programiranja za Excelov reševalnik, odgovorimo na 3 glavna vprašanja:

1. Kakšne odločitve je treba sprejeti? Izračunati želimo optimalno količino blaga, ki ga je treba iz vsakega skladišča dostaviti vsaki stranki. Spremenljivka celic (B7:E8).
2. Kakšne so omejitve? Zaloge, ki so na voljo v vsakem skladišču (I7:I8), ne smejo biti presežene, količina, ki jo je naročila vsaka stranka (B10:E10), pa mora biti dobavljena. To so Omejeno celice .
3. Kaj je cilj? Najmanjši skupni stroški pošiljanja. In to je naš Cilj celica (C12).

Naslednja stvar, ki jo morate narediti, je izračunati skupno količino, odpremljeno iz vsakega skladišča (G7:G8), in skupno količino blaga, ki ga je prejela vsaka stranka (B9:E9). To lahko storite s preprostimi formulami Sum, ki so prikazane na spodnji sliki zaslona. Prav tako vstavite formulo SUMPRODUCT v C12, da izračunate skupne stroške dostave:

Za lažje razumevanje našega modela optimizacije prevoza ustvarite naslednja poimenovana območja:

Zadnja stvar, ki jo morate še opraviti, je konfiguracija parametrov programa Excel Solver:

• Cilj: Shipping_cost je nastavljen na Min
• Spremenljive celice: Products_shipped
• Omejitve: Total_received = Ordered in Total_shipped <= Available

Bodite pozorni, da smo izbrali Simplex LP v tem primeru, ker gre za problem linearnega programiranja. Če niste prepričani, za kakšen problem gre, lahko pustite privzeto nastavitev GRG nelinearno Za več informacij glejte Excel Solver algoritmi.

Rešitev

Kliknite na Rešite gumb na dnu Parametri rešilnika V tem primeru je dodatek Excel Solver izračunal optimalno količino blaga, ki jo je treba dostaviti vsaki stranki iz vsakega skladišča z najmanjšimi skupnimi stroški pošiljanja:

Kako shraniti in naložiti scenarije Excelovega reševalnika

Pri reševanju določenega modela boste morda želeli shraniti Spremenljivka vrednosti celic kot scenarij, ki si ga lahko kasneje ogledate ali ponovno uporabite.

Na primer, pri izračunu minimalnega stroška storitve v prvem primeru, obravnavanem v tem učbeniku, boste morda želeli poskusiti z različnim številom predvidenih strank na mesec in preveriti, kako to vpliva na strošek storitve. Pri tem boste morda želeli shraniti najverjetnejši scenarij, ki ste ga že izračunali, in ga kadar koli obnoviti.

Varčevanje scenarij Excelovega reševalnega programa je omejen na izbiro območja celic, v katere želite shraniti podatke. Nalaganje modela Solver je le treba Excelu posredovati obseg celic, v katerih je shranjen vaš model. Podrobni koraki sledijo v nadaljevanju.

Shranjevanje modela

Če želite shraniti scenarij programa Excel Solver, izvedite naslednje korake:

1. Odprite delovni list z izračunanim modelom in zaženite Excelov Solver.
2. V Parametri rešilnika kliknite na okno Nalaganje/hranjenje gumb.

Hkrati je Parametri rešilnika prikazalo se bo okno, v katerem lahko spremenite omejitve in preizkusite različne možnosti "kaj če".

Nalaganje shranjenega modela

Ko se odločite obnoviti shranjeni scenarij, naredite naslednje:

1. V Parametri rešilnika kliknite na okno Nalaganje/hranjenje gumb.
2. Na delovnem listu izberite območje celic, v katerih je shranjen model, in kliknite Obremenitev :

Algoritmi Excelovega reševalnika

Pri opredelitvi problema za Excelov reševalnik lahko izberete eno od naslednjih metod v polju Izberite metodo reševanja spustno polje:

• GRG nelinearno. Splošno zmanjšano gradientno nelinearno Algoritem se uporablja za probleme, ki so gladko nelinearni, tj. pri katerih je vsaj ena od omejitev gladka nelinearna funkcija odločitvenih spremenljivk. več podrobnosti je na voljo tukaj.
• LP Simplex Metoda Simplex LP Solving temelji na algoritmu Simplex, ki ga je ustvaril ameriški matematik George Dantzig. Uporablja se za reševanje t. i. Linearno programiranje problemi - matematični modeli, za katere so značilne linearne povezave, tj. sestavljeni so iz enega cilja, ki ga predstavlja linearna enačba, ki jo je treba maksimirati ali minimizirati. Za več informacij si oglejte to stran.
• Evolucijski Uporablja se za negladke probleme, ki so najtežja vrsta optimizacijskih problemov za reševanje, saj so nekatere funkcije negladke ali celo prekinljive, zato je težko določiti smer, v kateri funkcija narašča ali pada. Za več informacij glejte to stran.

Če želite spremeniti način, kako Solver najde rešitev, kliknite Možnosti gumb v Parametri rešilnika pogovorno okno in konfigurirajte katero koli ali vse možnosti v GRG nelinearno , Vse metode in Evolucijski zavihki.

Tako lahko uporabite Solver v Excelu, da poiščete najboljše rešitve za svoje probleme odločanja. Zdaj pa lahko prenesete primere Excelovega Solverja, obravnavane v tem učbeniku, in jih za boljše razumevanje obrnete. Zahvaljujem se vam za branje in upam, da se naslednji teden vidimo na našem blogu.