Ipinapaliwanag ng tutorial kung paano magdagdag at kung saan mahahanap ang Solver sa iba't ibang bersyon ng Excel, mula 2016 hanggang 2003. Ang sunud-sunod na mga halimbawa ay nagpapakita kung paano gamitin ang Excel Solver upang makahanap ng pinakamainam na solusyon para sa linear programming at iba pang uri ng mga problema.

Alam ng lahat na naglalaman ang Microsoft Excel ng maraming kapaki-pakinabang na function at makapangyarihang tool na makakatipid sa iyo ng mga oras ng pagkalkula. Ngunit alam mo ba na mayroon din itong tool na makakatulong sa iyong makahanap ng pinakamainam na solusyon para sa mga problema sa pagpapasya?

Sa tutorial na ito, sasakupin namin ang lahat ng mahahalagang aspeto ng add-in ng Excel Solver at magbibigay ng hakbang -by-step na gabay sa kung paano ito gamitin nang pinakamabisa.

Ano ang Excel Solver?

Excel Solver ay kabilang sa isang espesyal na hanay ng mga command na kadalasang tinutukoy bilang What-if Analysis Tools. Pangunahing nilayon ito para sa simulation at pag-optimize ng iba't ibang modelo ng negosyo at engineering.

Ang Excel Solver add-in ay partikular na kapaki-pakinabang para sa paglutas ng mga problema sa linear programming, aka mga problema sa linear optimization, at samakatuwid ay tinatawag kung minsan na linear programming solver . Bukod pa riyan, nakakayanan nito ang makinis na nonlinear at non-smooth na mga problema. Pakitingnan ang mga algorithm ng Excel Solver para sa higit pang mga detalye.

Bagama't hindi kayang basagin ng Solver ang bawat posibleng problema, talagang nakakatulong ito kapag nakikitungo sa lahat ng uri ng mga problema sa pag-optimize kung saan kailangan mong gumawa ng pinakamahusay na desisyon. Halimbawa, maaariang dami ng inorder ng bawat customer (B10:E10) ay dapat ihatid. Ang mga ito ay Constrained na mga cell .

Ang susunod mong gagawin ay kalkulahin ang kabuuang dami na ipinadala mula sa bawat bodega (G7:G8), at ang kabuuang mga kalakal na natanggap ng bawat customer (B9:E9). Magagawa mo ito gamit ang mga simpleng Sum formula na ipinakita sa screenshot sa ibaba. Gayundin, ipasok ang formula ng SUMPRODUCT sa C12 upang kalkulahin ang kabuuang halaga ng pagpapadala:

Upang gawing mas madaling maunawaan ang aming modelo ng pag-optimize ng transportasyon, gawin ang mga sumusunod na pinangalanang hanay:

Ang huling bagay na natitira para sa iyo na gawin ay i-configure ang mga parameter ng Excel Solver:

• Layunin: Ang shipping_cost ay nakatakda sa Min
• Mga variable na cell: Products_shipped
• Constraints: Total_received = Ordered and Total_shipped <= Available

Mangyaring magbayad atensyon na aming napiliang paraan ng paglutas ng Simplex LP sa halimbawang ito dahil tinatalakay natin ang problema sa linear programming. Kung hindi ka sigurado kung anong uri ng problema mo, maaari mong iwanan ang default na GRG Nonlinear na paraan ng paglutas. Para sa higit pang impormasyon, pakitingnan ang mga algorithm ng Excel Solver.

Solusyon

I-click ang button na Solver sa ibaba ng window ng Solver Parameters , at ikaw makukuha ang iyong sagot. Sa halimbawang ito, kinakalkula ng Excel Solver add-in ang pinakamainam na dami ng mga kalakal na ihahatid sa bawat customer mula sa bawat bodega na may minimal na kabuuang halaga ng pagpapadala:

Paano makatipid at i-load ang mga sitwasyon ng Excel Solver

Kapag nag-solve ng isang partikular na modelo, maaaring gusto mong i-save ang iyong Variable na mga halaga ng cell bilang isang senaryo na maaari mong tingnan o muling gamitin sa ibang pagkakataon.

Halimbawa, kapag kinakalkula ang kaunting halaga ng serbisyo sa pinakaunang halimbawang tinalakay sa tutorial na ito, maaaring gusto mong subukan ang iba't ibang bilang ng mga inaasahang kliyente bawat buwan at makita kung paano ito nakakaapekto sa gastos ng serbisyo. Sa gayon, maaaring gusto mong i-save ang pinaka-malamang na senaryo na nakalkula mo na at i-restore ito anumang sandali.

Ang pag-save ng Excel Solver scenario ay napupunta sa pagpili ng hanay ng mga cell upang i-save ang data. Naglo-load ang modelo ng Solver ay isang bagay lamang sa pagbibigay sa Excel ng hanay ng mga cell kung saan naka-save ang iyong modelo. Ang mga detalyadong hakbang ay sumusunod sa ibaba.

Sine-save angmodelo

Upang i-save ang Excel Solver scenario, gawin ang mga sumusunod na hakbang:

1. Buksan ang worksheet gamit ang kalkuladong modelo at patakbuhin ang Excel Solver.
2. Sa Solver Parameters window, i-click ang Load/Save button.

Kasabay nito, lalabas ang window ng Mga Solver Parameter kung saan maaari mong baguhin ang iyong mga hadlang at subukan ang iba't ibang opsyong "paano kung."

Naglo-load ang naka-save na modelo

Kapag nagpasya kang ibalik ang na-save na sitwasyon, gawin ang sumusunod:

1. Sa window ng Solver Parameters , i-click ang Load/ Button na I-save .
2. Sa worksheet, piliin ang hanay ng mga cell na may hawak na naka-save na modelo at i-click ang I-load :

Excel Solver algorithms

Kapag tumukoy ng problema para sa Excel Solver, maaari kang pumili isa sa mga sumusunod na pamamaraan sa dropdown box na Pumili ng Paraan ng Paglutas :

• GRG Nonlinear. Generalized Reduced Gradient Nonlinear algorithm ay ginagamit para sa mga problemang hindi linear, ibig sabihin, kung saan kahit isa sa mga hadlang ay isang maayos na nonlinear na function ng mga variable ng desisyon. Higit pang mga detalye ang matatagpuan dito.
• LP Simplex . Ang Simplex LP Solving method ay nakabatay sa Simplex algorithm na ginawa ng isang American mathematical scientist na si George Dantzig. Ginagamit ito para sa paglutas ng tinatawag na Linear Programming na mga problema - mga modelong matematikal na ang mga pangangailangan ay nailalarawan sa pamamagitan ng mga linear na relasyon, ibig sabihin, binubuo ng isang layunin na kinakatawan ng isang linear na equation na dapat i-maximize o i-minimize. Para sa higit pang impormasyon, pakitingnan ang pahinang ito.
• Ebolusyonaryo . Ginagamit ito para sa mga di-smooth na problema, na siyang pinakamahirap na uri ng mga problema sa pag-optimize na lutasin dahil ang ilan sa mga function ay hindi maayos o kahit na hindi tuluy-tuloy, at samakatuwid ay mahirap matukoy ang direksyon kung saan tumataas o bumababa ang isang function. Para sa higit pang impormasyon, pakitingnan ang pahinang ito.

Upang baguhin kung paano nakahanap ng solusyon ang Solver, i-click ang button na Mga Opsyon sa dialog box na Mga Parameter ng Solver , at i-configure ang anuman o lahat ng mga opsyon sa mga tab na GRG Nonlinear , Lahat ng Paraan , at Evolutionary .

Ganito mo magagamit ang Solver sa Excel upang mahanap ang pinakamahusay na solusyon para sa iyong mga problema sa desisyon. At ngayon, baka gusto moi-download ang mga halimbawa ng Excel Solver na tinalakay sa tutorial na ito at i-reverse-engineer ang mga ito para sa mas mahusay na pag-unawa. Salamat sa pagbabasa at umaasa akong makita ka sa aming blog sa susunod na linggo.

Paano magdagdag ng Solver sa Excel

Ang Solver add-in ay kasama sa lahat ng bersyon ng Microsoft Excel simula noong 2003, ngunit hindi ito pinagana bilang default.

Upang magdagdag ng Solver sa iyong Excel, gawin ang mga sumusunod na hakbang:

1. Sa Excel 2010 - Excel 365, i-click ang File > Options .

   Sa Excel 2007, i-click ang button na Microsoft Office , at pagkatapos ay i-click ang Excel Options .

2. Sa Excel Options dialog, i-click ang Add-Ins sa kaliwang sidebar, siguraduhing Ang Excel Add-in ay pinili sa kahon na Pamahalaan sa ibaba ng window, at i-click ang Go .
3. Sa Mga Add-In dialog box, lagyan ng check ang Solver Add-in box, at i-click ang OK :

   

Upang makuha ang Solver sa Excel 2003 , pumunta sa menu na Tools , at i-click ang Mga Add-In . Sa listahan ng Mga Add-In available , lagyan ng check ang kahon na Solver Add-in , at i-click ang OK .

Tandaan. Kung ang Excel ay nagpapakita ng mensahe na ang Solver Add-in ay hindi kasalukuyang naka-install sa iyong computer, i-click ang Oo upang i-install ito.

Nasaan ang Solver sa Excel?

Sa mga modernong bersyon ng Excel, lalabas ang Solver na button sa tab na Data , sa Analysis pangkat:

NasaanSolver sa Excel 2003?

Pagkatapos ma-load ang Solver Add-in sa Excel 2003, idinagdag ang command nito sa menu na Tools :

Ngayong alam mo na kung saan mahahanap ang Solver sa Excel, magbukas ng bagong worksheet at magsimula tayo!

Tandaan. Ang mga halimbawang tinalakay sa tutorial na ito ay gumagamit ng Solver sa Excel 2013. Kung mayroon kang isa pang bersyon ng Excel, ang mga screenshot ay maaaring hindi eksaktong tumugma sa iyong bersyon, bagama't ang Solver functionality ay karaniwang pareho.

Paano gamitin ang Solver sa Excel

Bago patakbuhin ang Excel Solver add-in, bumalangkas ng modelong gusto mong lutasin sa isang worksheet. Sa halimbawang ito, maghanap tayo ng solusyon para sa sumusunod na simpleng problema sa pag-optimize.

Problema . Kumbaga, ikaw ang may-ari ng isang beauty salon at nagpaplano kang magbigay ng bagong serbisyo sa iyong mga kliyente. Para dito, kailangan mong bumili ng bagong kagamitan na nagkakahalaga ng $40,000, na dapat bayaran ng installment sa loob ng 12 buwan.

Layunin : Kalkulahin ang kaunting gastos sa bawat serbisyo na hahayaan kang magbayad para sa ang bagong kagamitan sa loob ng tinukoy na takdang panahon.

Para sa gawaing ito, ginawa ko ang sumusunod na modelo:

At ngayon, tingnan natin kung paano magagawa ng Excel Solver humanap ng solusyon para sa problemang ito.

1. Patakbuhin ang Excel Solver

Sa tab na Data , sa grupong Analysis , i-click ang button na Solver .

2. Tukuyin ang problema

Bubukas ang window ng Solver Parameters kung saan mayroon kapara i-set up ang 3 pangunahing bahagi:

• Layunin na cell
• Mga variable na cell
• Mga hadlang

Eksaktong ginagawa ng Excel Solver ang mga parameter sa itaas? Hinahanap nito ang pinakamainam na halaga (maximum, minimum o tinukoy) para sa formula sa Layunin cell sa pamamagitan ng pagpapalit ng mga halaga sa Variable na mga cell, at napapailalim sa mga limitasyon sa Constraints mga cell.

Layunin

Ang Layunin cell ( Target cell sa mga naunang bersyon ng Excel) ay ang cell na naglalaman ng formula na kumakatawan sa layunin, o layunin, ng problema. Ang layunin ay maaaring i-maximize, i-minimize, o makamit ang ilang target na value.

Sa halimbawang ito, ang layunin ng cell ay B7, na kinakalkula ang termino ng pagbabayad gamit ang formula =B3/(B4*B5) at ang resulta ng formula ay dapat na katumbas ng 12:

Mga variable na cell

Variable na mga cell ( Pagbabago mga cell o Naaayos mga cell sa mga naunang bersyon) ay mga cell na naglalaman ng variable na data na maaaring baguhin upang makamit ang layunin. Binibigyang-daan ng Excel Solver ang pagtukoy ng hanggang 200 variable na mga cell.

Sa halimbawang ito, mayroon kaming ilang cell na maaaring baguhin ang mga value:

• Mga inaasahang kliyente bawat buwan (B4) na dapat mas mababa sa o katumbas ng 50; at
• Cost per service (B5) na gusto naming kalkulahin ng Excel Solver.

Tip. Kung ang mga variable na cell o range sa iyong modelo ay hindi magkatabi ,piliin ang unang cell o range, at pagkatapos ay pindutin nang matagal ang Ctrl key habang pumipili ng iba pang mga cell at/o range. O, i-type nang manu-mano ang mga hanay, na pinaghihiwalay ng mga kuwit. Ang

Constraints

Ang Excel Solver Constrains ay mga paghihigpit o limitasyon sa mga posibleng solusyon sa problema. Upang ilagay ito sa ibang paraan, ang mga hadlang ay ang mga kundisyon na dapat matugunan.

Upang magdagdag ng (mga) hadlang, gawin ang sumusunod:

• I-click ang Idagdag button sa kanan sa kahon na " Napapailalim sa Mga Paghihigpit ."

• Sa window ng Constraint , magpasok ng hadlang.
• I-click ang button na Idagdag upang idagdag ang hadlang sa listahan.

• Magpatuloy pagpasok ng iba pang mga hadlang.
• Pagkatapos mong ilagay ang panghuling hadlang, i-click ang OK upang bumalik sa pangunahing Solver Mga Parameter na window.

Pinapayagan ng Excel Solver ang pagtukoy sa mga sumusunod na ugnayan sa pagitan ng naka-reference na cell at ng hadlang.

• Mas mababa sa o katumbas ng , katumbas ng , at mas malaki sa o katumbas ng . Itinakda mo ang mga ugnayang ito sa pamamagitan ng pagpili ng cell sa kahon ng Cell Reference , pagpili ng isa sa mga sumusunod na palatandaan: <= , =, o > ;= , at pagkatapos ay mag-type ng numero, cell reference / pangalan ng cell, o formula sa kahon na Constraint (pakitingnan ang screenshot sa itaas).
• Integer . Kung ang tinutukoy na cell ay dapat na isang integer, piliin ang int ,at lalabas ang salitang integer sa kahon ng Constraint .
• Iba't ibang value . Kung ang bawat cell sa reference na hanay ay dapat maglaman ng ibang value, piliin ang dif , at ang salitang AllDifferent ay lalabas sa Constraint box.
• Binary . Kung gusto mong limitahan ang isang reference na cell sa 0 o 1, piliin ang bin , at ang salitang binary ay lalabas sa kahon ng Constraint .

Tandaan. Ang int , bin , at dif na mga relasyon ay magagamit lang para sa mga hadlang sa Variable na mga cell.

Upang i-edit o tanggalin ang isang umiiral na hadlang gawin ang sumusunod:

• Sa dialog box na Mga Solver Parameter , i-click ang pagpilit.
• Upang baguhin ang napiling hadlang, i-click ang Baguhin at gawin ang mga pagbabagong gusto mo.
• Upang tanggalin ang hadlang, i-click ang button na Tanggalin .

Sa halimbawang ito, ang mga hadlang ay:

• B3=40000 - ang halaga ng bagong kagamitan ay $40,000.
• B4<=50 - ang bilang ng mga inaasahang pasyente bawat buwan sa ilalim ng 50.

3. Lutasin ang problema

Pagkatapos mong ma-configure ang lahat ng mga parameter, i-click ang button na Solve sa ibaba ng window ng Solver Parameters (tingnan ang screenshot sa itaas) at hayaan hinahanap ng Excel Solver add-in ang pinakamainam na solusyon para sa iyong problema.

Depende sa pagiging kumplikado ng modelo, memorya ng computer at bilis ng processor, maaaring tumagal ng ilangsegundo, ilang minuto, o kahit ilang oras.

Kapag natapos na ang pagpoproseso ng Solver, ipapakita nito ang dialog window na Resulta ng Solver , kung saan pipiliin mo ang Panatilihin ang Solver Solution at i-click ang OK :

Magsasara ang window ng Resulta ng Solver at lalabas ang solusyon sa worksheet kaagad.

Sa halimbawang ito, lumilitaw ang $66.67 sa cell B5, na siyang pinakamababang gastos sa bawat serbisyo na hahayaan kang magbayad para sa bagong kagamitan sa loob ng 12 buwan, kung mayroong hindi bababa sa 50 kliyente bawat buwan:

Mga Tip:

• Kung masyadong matagal na pinoproseso ng Excel Solver ang isang partikular na problema, maaari mong matakpan ang proseso sa pamamagitan ng pagpindot sa Esc key. Muling kakalkulahin ng Excel ang worksheet na may mga huling value na natagpuan para sa Variable na mga cell.
• Upang makakuha ng higit pang mga detalye tungkol sa nalutas na problema, mag-click ng uri ng ulat sa kahon ng Mga Ulat , at pagkatapos ay i-click ang OK . Gagawin ang ulat sa isang bagong worksheet:

Ngayong nakuha mo na ang pangunahing ideya kung paano gamitin ang Solver sa Excel, tingnan natin ang isang pares. higit pang mga halimbawa na maaaring makatulong sa iyong magkaroon ng higit na pag-unawa.

Mga halimbawa ng Excel Solver

Sa ibaba ay makikita mo ang dalawa pang halimbawa ng paggamit ng Excel Solver addin. Una, hahanap tayo ng solusyon para sa isang kilalang puzzle, at pagkatapos ay lutasin ang isang real-life linear programming problem.

Excel Solver halimbawa 1 (magic square)

Inaniniwalang pamilyar ang lahat sa mga puzzle na "magic square" kung saan kailangan mong maglagay ng set ng mga numero sa isang parisukat upang ang lahat ng row, column at diagonal ay magsama ng hanggang sa isang tiyak na numero.

Halimbawa, alam mo ba ang isang solusyon para sa 3x3 square na naglalaman ng mga numero mula 1 hanggang 9 kung saan ang bawat row, column at diagonal ay nagdadagdag ng hanggang 15?

Malamang na hindi malaking bagay na lutasin ang puzzle na ito sa pamamagitan ng pagsubok at error, ngunit tiyak kong mahahanap ng Solver mas mabilis ang solusyon. Ang aming bahagi ng trabaho ay ang wastong pagtukoy sa problema.

Upang magsimula, ilagay ang mga numero mula 1 hanggang 9 sa isang talahanayan na binubuo ng 3 row at 3 column. Hindi talaga kailangan ng Excel Solver ang mga numerong iyon, ngunit tutulungan tayo nitong makita ang problema. Ang talagang kailangan ng add-in ng Excel Solver ay ang mga SUM formula na may kabuuang bawat row, column at 2 diagonal:

Sa lahat ng formula, patakbuhin ang Solver at i-set up ang mga sumusunod na parameter:

• Itakda Layunin . Sa halimbawang ito, hindi namin kailangang magtakda ng anumang layunin, kaya iwanang walang laman ang kahon na ito.
• Mga Variable na Cell . Gusto naming i-populate ang mga numero sa mga cell B2 hanggang D4, kaya piliin ang hanay na B2:D4.
• Mga Constraints . Ang mga sumusunod na kundisyon ay dapat matugunan:
  • $B$2:$D$4 = AllDifferent - lahat ng Variable na cell ay dapat maglaman ng iba't ibang value.
  • $B$2:$D$4 = integer - lahat ng mga Variable na cell ay dapat na mga integer.
  • $B$5:$D$5 = 15 - ang kabuuan ng mga halaga sa bawatang column ay dapat katumbas ng 15.
  • $E$2:$E$4 = 15 - ang kabuuan ng mga value sa bawat row ay dapat katumbas ng 15.
  • $B$7:$B$8 = 15 - ang kabuuan ng parehong diagonal ay dapat na katumbas ng 15.

Sa wakas, i-click ang Solve na button, at ang solusyon ay naroon!

Halimbawa 2 ng Excel Solver (problema sa linear programming)

Ito ay isang halimbawa ng isang simpleng problema sa pag-optimize ng transportasyon na may linear na layunin. Ang mas kumplikadong mga modelo ng ganitong uri ng pag-optimize ay ginagamit ng maraming kumpanya upang makatipid ng libu-libong dolyar bawat taon.

Problema : Gusto mong bawasan ang halaga ng pagpapadala ng mga produkto mula sa 2 magkaibang bodega patungo sa 4 na magkaibang mga customer. Ang bawat bodega ay may limitadong supply at ang bawat customer ay may partikular na pangangailangan.

Layunin : I-minimize ang kabuuang gastos sa pagpapadala, hindi lalampas sa dami na available sa bawat warehouse, at matugunan ang pangangailangan ng bawat customer .

Source data

Narito ang hitsura ng aming problema sa pag-optimize ng transportasyon:

Pag-formulate ng modelo

Para tukuyin ang aming linear programming problem para sa Excel Solver, sagutin natin ang 3 pangunahing tanong:

1. Anong mga desisyon ang dapat gawin? Gusto naming kalkulahin ang pinakamainam na dami ng mga kalakal na ihahatid sa bawat customer mula sa bawat bodega. Ito ang mga Variable na mga cell (B7:E8).
2. Ano ang mga hadlang? Ang mga supply na makukuha sa bawat bodega (I7:I8) ay hindi maaaring lumampas, at ang