Где находится надстройка «Поиск решения» Excel. Некоторые настройки Поиска решения
«Поиск решения» - это надстройка в табличном редакторе Microsoft Office Excel. Он используется для поиска оптимального значения формулы в одной выбранной ячейке электронной таблицы. По умолчанию эта надстройка отключена в Excel, но может быть в любое время активирована средствами самого редактора, без установки каких-то дополнительных приложений.
Вам понадобится
- Табличный редактор Microsoft Office Excel 2007 или 2010.
Инструкция
Надстройка Microsoft Excel "Поиск решения" является мощным средством поиска решений и применяется при решении задач оптимизации. Процедура поиска решения позволяет находить оптимальное значение формулы содержащейся в ячейке, которую называют целевой. Процедура работает с группой ячеек, прямо или косвенно связанных с формулой в целевой ячейке.
Краткое описание надстройки
Для получения заданного результата по формуле, процедура изменяет значения во влияющих ячейках. Для уменьшения интервала значений, используемых в модели, используются ограничения значений. Надстройка поиск решений является стандартной надстройкой Microsoft Office Excel и доступна сразу при установке Microsoft Office в целом или Microsoft Excel в частности.
Как установить надстройку?
Надстройку "Поиск решения" можно установить двумя способами. Стандартные надстройки, такие как "Поиск решения" и "Пакет анализа" устанавливаются вместе с MS Office или MS Excel. Если при первоначальной установке стандартная надстройка не была установлена, то следует запустить процесс установки повторно. Рассмотрим установку надстройки "Поиск решения" на примере Microsoft Office 2010. В версиях 2003 и 2007 все делается аналогично.
Итак, запускаем установочный диск с пакетом приложений MS Office 2010 и выбираем опцию "Добавить или удалить компоненты".
Далее, нажимаем кнопку "Продолжить", в параметрах установки находим приложение Microsoft Excel, в компонентах этого приложения находим раздел "Надстройки", выбираем надстройку "Поиск решения" и устанавливаем параметр "Запускать с моего компьютера".
Опять жмем кнопку "Продолжить" и ожидаем пока надстройка установится.
Как подключить надстройку?
Перед использованием необходимо предварительно включить надстройку, поставив галочку перед ее названием в списке доступных надстроек диалогового окна "Надстройки".
Вызов этого окна несколько различается в зависимости от версии приложения. Подробно об этом написано в отдельной статье " Как установить надстройку для Excel 2003/2007/2010? " со скриншотами для каждой из трех версий приложения Excel, поэтому не буду повторяться. Да, добавлю лишь несколько слов о втором способе установки этой надстройки. Можно отыскать на просторах Интернета файл с названием Solver.xla (это и есть надстройка "Поиск решения") и произвести установку в соответствии с описанием по ссылке выше.
«Поиск решений» в программе Excel 2007 не является стандартной надстройкой. Она необходима для сложных вычислений при наличии более одной неизвестной. Таким образом, она не включена в обыкновенный набор параметров программы. Однако когда в ней существует необходимость, надстройка предлагает пользователю эффективную работу, а также высокую продуктивность.
Что представляет собой «Поиск решений»?
Это надстройка программы. В обыкновенной конфигурации, которая выпускается производителем, данный пакет не предусмотрен. Он должен быть загружен и настроен отдельно. Зачастую пользователи обходятся без него. Кроме того, надстройку часто называют «Решателем», так как она ведет точные и оперативные вычисления, независимо от того, какой сложности является задача. В случае с оригинальной версией Microsoft Office проблемы с установкой не возникают. Пользователю необходимо выполнить следующие переходы: Параметры – Сервис – Надстройки – Управление − Надстройки Excel. В результате на экране отобразится окно, где будет присутствовать кнопка перехода. Если нажать на нее, появится список всех надстроек, которые предлагаются пользователю, как установленных, так и невостребованных. Далее потребуется отыскать «Поиск решений», а после этого установить около него отметку. Инструмент станет активным, его можно использовать когда угодно.
Для чего необходим Решатель? Зачем используется «Поиск решений» в программе Excel 2007, и какова необходимость в его установке? Если у пользователя имеется целевая функция, которая зависит от нескольких параметров, надстройка подберет решения задачи, соответствуя исходным данным. Ними может оказаться переменная, неизвестная или, допустим, итоговое значение. Другими словами, пользователь будет иметь начальные характеристики, а также ответ. Что касается самой программы, она подберет ход решения, предоставит формулу. Стоит отметить, что с помощью надстройки существует возможность отыскать следующее:
Удачное распределение рабочих ресурсов для достижения максимальной прибыли по мере деятельности компании либо отдельного ее отдела, филиала;
распределение вложений при условиях минимизированных рисков;
решение задач, где присутствует больше одной неизвестной;
сохранение и загрузка модели решения − оптимальный вариант, который используется сотрудниками, вынужденными постоянно менять компьютер либо ноутбук;
решение одновременно нескольких задач с различными переменными, неизвестными, формулами, а также интегралами.
Таким образом, программа открывает широкие возможности, однако необходимо научиться использовать ее правильно.
Принцип работы Решателя? Кроме Решателя, в программе Excel существует такая функция, как выбор параметра. Она необходима для использования тогда, когда существует лишь одно неизвестное значение. Такая возможность нуждается в меньших затратах ресурсов, поэтому результат выдается оперативнее. Поиск решений в программе Excel 2007 используется для задач наибольшей сложности, в которых присутствует несколько неизвестных, часто наблюдаются переменные. Таким образом, все можно представить так: Найти неизвестные − несколько «x». При условии, что − формула либо функция. При ограничениях в данном случае обычно указано на неравенство или минимальные/максимальные значения. Кроме того, следует указать на ячейки, с которыми нужно проводить вычисления. Существует возможность решать сразу несколько различных задач при условии задания программе соответствующих параметров.
Настройка параметров «Поиска решений» Для корректной работы функции «Поиска решений» в программе Excel 2007 работала следует ввести правильные параметры. Как правило, они ограничиваются несколькими (1−3) характеристиками, однако с задачами большей сложности нужна глобальная настройка. Параметры в «Поиске решений» Office Excel 2007 бывают такие:
1. Максимальное время – число секунд, выделяемые пользователем для программы на решение, зависит от уровня сложности задачи.
2. Максимальное число интеграций. В данном случае речь идет о количествах ходов, выполняемых программой при решении задачи. Когда параметр увеличивается, то ответ не доходит.
3. Погрешность либо точность, зачастую используется в ходе решения десятичных дробей (например, до 0,0001).
4. Допустимое отклонение. Применяется в процессе работы с процентами.
5. Неотрицательные значения. Используется в том случае, когда решается функция, имеющая два правильных ответа (допустим, +/-X).
6. Отображение результатов интеграций. Эта настройка предусматривается тогда, когда важен как результат решений, так и их ход.
7. Метод поиска – подбор оптимизационного алгоритма. Как правило, используется «метод Ньютона». Когда все настройки будут выбраны, необходимо нажать кнопку сохранения.
Параметры задачи в функции «Поиска решений»
Работа этой надстройки выполняется в соответствии с указанными характеристиками вычисления. Самой важной из них выступает метод. Существует два их варианта. «Метод Ньютона» представляет собой настройку по умолчанию. Он работает с большей памятью, однако меньшими интеграциями. Таким образом, для стандартных и несложных уравнений он подходит. Кроме того, существует «метод сопряженных градиентов». В данном случае запрашивается меньше памяти, однако необходимо больше интеграций. Таким образом, в случае его использования существует возможность решать даже самые сложные уравнения, применять масштабные формулы и функции.
Формула в Excel
Стоит указать на обязательный элемент, без которого не способна работать надстройка «Поиска решений» в программе Excel 2007. В данном случае речь идет о формулах. Они являются выражением, которое осуществляет определенное вычисление. Без равенства формулы работать не могут. Таким образом, программа не способна распознавать таковую, если нет соответствующего знака. Формула состоит из следующих составляющих:
1. Функция. Стандартная формула, в которой имеется определенная и конкретная очередность действий, изменить ее не получится.
2. Ссылка. Указывает на число клеток, которые требуется решить. Ячейки при этом способны размещаться хаотично либо в определенном порядке.
3. Оператор. Представляет собой символ, задающий тип вычисления (+ – сложение, * – умножение и прочее.).
4. Константа. Является постоянным значением, которое всегда остается неизменным. Для его получения не требуется выполнять вычисления.
Решение формул производится слева направо, важно соблюдение всех математических правил.
Создание формулы
Формулы представляют собой уравнения, которые необходимы для выполнения вычислений программы. Когда они не вводятся, «Поиск решения» в программе Excel не будет работать. Задачи также не будут решаться. Таким образом, для корректной работы нужно правильно ввести формулу. Расчет начинается с равенства. Если в ячейке указано «=КОРЕНЬ(номер клетки)», то используется соответствующая функция. Когда напечатана главная формула со знаком «=», необходимо указать на данные, с которыми она взаимодействует. Чтобы отыскать требуемую информацию, следует использовать функцию поиска.
Постановка задачи
Предположим, что компания, где вы работаете, имеет два складских помещения, откуда товар поступает в пять ваших магазинов, разбросанных по всей Москве.
Каждый магазин в состоянии реализовать определенное, известное нам количество товара. Каждый из складов имеет ограниченную вместимость. Задача состоит в том, чтобы рационально выбрать - с какого склада в какие магазины нужно доставлять товар, чтобы минимизировать общие транспортные расходы.
Перед началом оптимизации необходимо будет составить несложную таблицу на листе Excel – нашу математическую модель, описывающую ситуацию:
Подразумевается, что:
- Серая таблица (B3:G5) описывает стоимость доставки единицы от каждого склада до каждого магазина.
- Лиловые ячейки (C14:G14) описывают необходимое для каждого магазина количество товаров на реализацию.
- Красные ячейки (J10:J11) отображают емкость каждого склада – предельное количество товара, которое склад может вместить.
- Желтые (C12:G12) и синие (H10:H11) ячейки – соответственно, суммы по строке и столбцу для зеленых ячеек.
- Общая стоимость доставки (E17) вычисляется как сумма произведений количества товаров на соответствующие им стоимости доставки.
Таким образом, наша задача сводится к подбору оптимальных значений зеленых ячеек. Причем так, чтобы общая сумма по строке (синие ячейки) не превышала вместимости склада (красные ячейки), и при этом каждый магазин получил необходимое ему количество товаров на реализацию (сумма по каждому магазину в желтых ячейках должна быть как можно ближе к требованиям – лиловым ячейкам).
Решение
В математике подобные задачи выбора оптимального распределения ресурсов сформулированы и описаны уже давно. И, конечно же, давно разработаны способы их решения. Excel предоставляет пользователю один из них – с помощью мощной надстройки Поиск решения (Solver) , доступной в Excel 2003 через в меню Сервис (Tools) или с вкладки Данные (Data) в новых версиях Excel.
Если в меню Сервис или на вкладке Данные вашего Excel такой команды нет – ничего страшного - значит надстройка просто еще не подключена. Для ее подключения:
- в Excel 2003 и старше - откройте меню Сервис – Надстройки (Tools – Add - Ins ) , в появившемся окне установите флажок Поиск решения (Solver ) и нажмите ОК . Excel активирует выбранную надстройку и в меню Сервис (Tools ) появится новая команда – Поиск решения (Solver ) .
- в Excel 2007 и новее - нажать кнопку Офис , далее выбрать Параметры Excel – Надстройки – Перейти (Excel Options - Add-Ins - Go To) .
Запустим надстройку. Откроется вот такое окно:
В этом окне нужно задать следующие настройки:
Кроме очевидных ограничений, связанных с физическими факторами (вместимость складов и средств перевозки, ограничения бюджета и сроков и т.д.) иногда приходится добавлять ограничения «специально для Excel». В нашем случае, например, нужно будет добавить вот такое ограничение:
Оно дополнительно уточнит, что объем перевозимого товара (зеленые ячейки) не может быть отрицательным – для человека такое само собой очевидно, но для компьютера это надо прописать явно.
После настройки всех необходимых параметров окно должно выглядеть следующим образом:
Теперь, когда данные для расчета введены, нажмем кнопку Выполнить (Solve) , чтобы начать оптимизацию. В тяжелых случаях с большим количеством изменяемых ячеек и ограничений нахождение решения может занять продолжительное время, но наша задача для Excel проблемы не составит – через пару мгновений мы получим следующие результаты:
Обратите внимание на то, как интересно распределились объемы поставок по магазинам, не превысив при этом емкости наших складов и удовлетворив все запросы по требуемому количеству товаров для каждого магазина.
Если найденное решение нам подходит, то можно его сохранить, либо откатиться назад к исходным значениям и попробовать еще раз с другими параметрами. Также можно сохранить подобранную комбинацию параметров как Сценарий . По желанию пользователя Excel может построить три типа Отчетов по решаемой задаче на отдельных листах: отчет по результатам, отчет по математической устойчивости решения и отчет по пределам (ограничениям) решения, однако они, в большинстве случаев, интересны только специалистам.
Бывают, однако, ситуации, когда Excel не может найти подходящего решения. Имитировать такой случай можно, если указать в нашем примере требования магазинов в сумме большие, чем общая вместимость складов. Тогда при выполнении оптимизации Excel попытается приблизиться к решению, насколько это возможно, а затем выдаст сообщение о невозможности найти решение. Тем не менее, даже в этом случае мы имеем массу полезной информации – в частности можем видеть «слабые звенья» наших бизнес-процессов и понять направления совершенствования.
Рассмотренный пример, конечно, является относительно простым, но легко масштабируется под решение гораздо более сложных нелинейных задач. Например:
- Оптимизация распределения финансовых средств по статьям расходов в бизнес-плане или бюджете проекта. Ограничениями, в данном случае, будут являться объемы финансирования и сроки выполнения проекта, а целью оптимизирования – максимизация прибыли и минимизация расходов на проект.
- Оптимизация расписания сотрудников с целью минимизации фонда заработной платы предприятия. Ограничениями, в этом случае, будут пожелания каждого сотрудника по графику занятости и требования штатного расписания.
- Оптимизация инвестиционных вложений – необходимость грамотно распределить средства между несколькими банками, ценными бумагами или акциями предприятий с целью, опять же, максимизации прибыли или (если это более важно) минимизации рисков.
В любом случае, надстройка Поиск решения (Solver) является весьма мощным и красивым инструментом Excel и достойна того, чтобы вы обратили на нее свое внимание, поскольку может выручить во многих сложных ситуациях, с которыми приходится сталкиваться в современном бизнесе.
Большинство задач, решаемых с помощью электронной таблицы, предполагают нахождение искомого результата по известным исходным данным. Но в Excel есть инструменты, позволяющие решить и обратную задачу: подобрать исходные данные для получения желаемого результата.
Одним из таких инструментов является Поиск решения , который особенно удобен для решения так называемых "задач оптимизации".
Если Вы раньше не использовали Поиск решения , то Вам потребуется установить соответствующую надстройку.
Сделать это можно так:
для версий старше Excel 2007 через команду меню Сервис --> Надстройки;
начиная с Excel 2007 через диалоговое окно Параметры Excel
Начиная с версии Excel 2007 кнопка для запуска Поиска решения появится на вкладке Данные .
В версиях до Excel 2007 аналогичная команда появится в меню Сервис
Разберём порядок работы Поиска решения на простом примере.
Пример 1. Распределение премии
Предположим, что Вы начальник производственного отдела и Вам предстоит по-честному распределить премию в сумме 100 000 руб. между сотрудниками отдела пропорционально их должностным окладам. Другими словами Вам требуется подобрать коэффициент пропорциональности для вычисления размера премии по окладу.
Первым делом создаём таблицу с исходными данными и формулами, с помощью которых должен быть получен результат. В нашем случае результат - это суммарная величина премии. Очень важно, чтобы целевая ячейка (С8) посредством формул была связана с искомой изменяемой ячейкой (Е2). В примере они связаны через промежуточные формулы, вычисляющие размер премии для каждого сотрудника (С2:С7).
Теперь запускаем Поиск решения и в открывшемся диалоговом окне устанавливаем необходимые параметры. Внешний вид диалоговых окон в разных версиях несколько различается:
Начиная с Excel 2010
До Excel 2010
После нажатия кнопки Найти решение (Выполнить) Вы уже можете видеть в таблице полученный результат. При этом на экране появляется диалоговое окно Результаты поиска решения.
Начиная с Excel 2010
До Excel 2010
Если результат, который Вы видите в таблице Вас устраивает, то в диалоговом окне Результаты поиска решения нажимаете ОК и фиксируете результат в таблице. Если же результат Вас не устроил, то нажимаете Отмена и возвращаетесь к предыдущему состоянию таблицы.
Решение данной задачи выглядит так
Важно: при любых изменениях исходных данных для получения нового результата Поиск решения придется запускать снова.
Разберём еще одну задачу оптимизации (получение максимальной прибыли)
Пример 2. Мебельное производство (максимизация прибыли)
Фирма производит две модели А и В сборных книжных полок.
Их производство ограничено наличием сырья (высококачественных досок) и временем машинной обработки.
Для каждого изделия модели А требуется 3 м² досок, а для изделия модели В - 4 м². Фирма может получить от своих поставщиков до 1700 м² досок в неделю.
Для каждого изделия модели А требуется 12 мин машинного времени , а для изделия модели В - 30 мин. в неделю можно использовать 160 ч машинного времени.
Сколько изделий каждой модели следует выпускать фирме в неделю для достижения максимальной прибыли, если каждое изделие модели А приносит 60 руб. прибыли, а каждое изделие модели В - 120 руб. прибыли?
Порядок действий нам уже известен.
Сначала создаем таблицы с исходными данными и формулами. Расположение ячеек на листе может быть абсолютно произвольным, таким как удобно автору. Например, как на рисунке
Запускаем Поиск решения и в диалоговом окне устанавливаем необходимые параметры
- Целевая ячейка B12 содержит формулу для расчёта прибыли
- Параметр оптимизации - максимум
- Изменяемые ячейки B9:C9
- Ограничения: найденные значения должны быть целыми, неотрицательными; общее количество машинного времени не должно превышать 160 ч (ссылка на ячейку D16); общее количество сырья не должно превышать 1700 м² (ссылка на ячейку D15). Здесь вместо ссылок на ячейки D15 и D16 можно было указать числа, но при использовании ссылок какие-либо изменения ограничений можно производить прямо в таблице
- Нажимаем кнопку Найти решение (Выполнить) и после подтверждения получаем результат
Но даже если Вы правильно создали формулы и задали ограничения, результат может оказаться неожиданным. Например, при решении данной задачи Вы можете увидеть такой результат:
И это несмотря на то, что было задано ограничение целое . В таких случаях можно попробовать настроить параметры Поиска решения . Для этого в окне Поиск решения нажимаем кнопку Параметры и попадаем в одноимённое диалоговое окно
Первый из выделенных параметров отвечает за точность вычислений. Уменьшая его, можно добиться более точного результата, в нашем случае - целых значений. Второй из выделенных параметров (доступен, начиная с версии Excel 2010) даёт ответ на вопрос: как вообще могли получиться дробные результаты при ограничении целое ? Оказывается Поиск решения это ограничение просто проигнорировал в соответствии с установленным флажком.
Пример 3. Транспортная задача (минимизация затрат)
На заказ строительной компании песок перевозиться от трех поставщиков (карьеров) пяти потребителям (строительным площадкам). Стоимость на доставку включается в себестоимость объекта, поэтому строительная компания заинтересована обеспечить потребности своих стройплощадок в песке самым дешевым способом.
Дано: запасы песка на карьерах; потребности в песке стройплощадок; затраты на транспортировку между каждой парой «поставщик-потребитель».
Нужно найти схему оптимальных перевозок для удовлетворения нужд (откуда и куда), при которой общие затраты на транспортировку были бы минимальными.
Пример расположения ячеек с исходными данными и ограничениями, искомых ячеек и целевой ячейки показан на рисунке
В серых ячейках формулы суммы по строкам и столбцам, а в целевой ячейке формула для подсчёта общих затрат на транспортировку .
Запускаем Поиск решения и устанавливаем необходимые параметры (см. рисунок)
Нажимаем Найти решение (Выполнить) и получаем результат, изображенный ниже
В заключение предлагаю попробовать свои силы в применении Поиска решения и решить с его помощью старинную задачу:
Крестьянин на базаре за 100 рублей купил 100 голов скота. Бык стоит 10 рублей, корова 5 рублей, телёнок 50 копеек. Сколько быков, коров и телят купил крестьянин?
