Поиск решения MS EXCEL. Знакомство. Как работает Решатель

Надстройка Excel «Поиск решения» – это аналитический инструмент, который позволяет нам быстро и легко определить, когда и какой результат мы получим при определенных условиях. Возможности инструмента поиска решения намного выше, чем может предоставить «подбор параметра » в Excel.

Основные отличия между поиском решения и подбором параметра:

  1. Подбор нескольких параметров в Excel.
  2. Наложение условий ограничивающих изменения в ячейках, которые содержат переменные значения.
  3. Возможность использования в тех случаях, когда может быть много решений одной задачи.

Примеры и задачи на поиск решения в Excel

Рассмотрим аналитические возможности надстройки. Например, Вам нужно накопить 14 000$ за 10 лет. На протяжении 10-ти лет вы хотите каждый год откладывать на депозитный счет в банке по 1000$ под 5% годовых. Ниже на рисунке построена таблица в Excel, по которой хорошо видно остаток накопленных средств на каждый год. Как видно при таких условиях депозитного счета и взносов накопления цель не будет достигнута даже через 10 лет. При решении данной задачи можно пойти двумя путями:
  1. Найти банк, который предлагает более высокую процентную ставку по депозитам.
  2. Увеличить размер ежегодных накопительных взносов на банковский счет.

Мы можем изменять переменные значения в ячейках B1 и B2 так, чтобы подобрать необходимые условия для накопления необходимой суммы денег.

Надстройка «Поиск решения» - позволяет нам одновременно использовать 2 этих варианта, чтобы быстро смоделировать наиболее оптимальные условия для достижения поставленной цели. Для этого:


Как видно программа немного увеличила процентную ставку и сумму ежегодных взносов.



Ограничение параметров при поиске решений

Допустим, вы пошли в банк с этой таблицей, но банк отказывается поднять Вам процентную ставку. В таком случаи нам нужно узнать, насколько нам придется повысить сумму ежегодных вложений. Мы должны установить ограничение на ячейку с одним переменным значением. Но перед началом измените значения в переменных ячейках на исходные: в B1 на 5%, а в B2 на -1000$. А теперь делаем следующее.

Оптимизация значений таблицы Excel, удовлетворяющих определенным критериям, может быть сложным процессом. К счастью, Microsoft предлагает надстройку Решение проблем для численной оптимизации. Хотя данный сервис не может решить всех проблем, он может быть полезным в качестве инструмента что-если. Данный пост посвящен надстройке Решение проблем в Excel.

Надстройка Решение проблем доступна во всех версиях Excel. Обратите внимание, что скриншоты могут не соответствовать вашей версии. Несмотря на то, что некоторые функции могут менять свое местоположение в зависимости от версии надстройки, функционал остается практически неизменным.

Что такое Поиск решений

Поиск решений – надстройка Excel, которая помогает найти решение с помощью изменения значений целевых ячеек. Целью может быть минимизация, максимизация или достижение некоторого целевого значения. Проблема решается путем регулировки входных критериев или ограничений, определенных пользователем.

Где в Excel поиск решений

Надстройка Поиск решений поставляется вместе с Excel, но по умолчанию отключена. Чтобы включить его, перейдите по вкладке Файл в группу Параметры. В появившемся диалоговом окне Параметры, выберите Надстройки -> Управление: Надстройки Excel -> Перейти. В окне Надстройки устанавливаем галочку напротив поля Поиск решения, жмем ОК.

Теперь во вкладке Данные появилась новая группа Анализ с кнопкой Поиск решения.

Пример использования Поиска решения

Данный пост основан на примере использования . Файл совместим со всеми версиями Excel.

Определение проблемы

Предположим, что у нас есть набор данных, состоящий из 8 пунктов, каждому из которых соответствует свое значение.

… и нам необходимо скомбинировать значения в две группы так, чтобы суммы значений этих групп примерно совпадали.

Для начала требуется определить каждый пункт к какой-нибудь группе.

Чтобы указать привязанность пункта к группе, будем помечать их единицей (1), в противном случае нулем (0).

В следующем столбце мы будем суммировать значения каждого пункта в группе, и затем подведем итог в конце столбца.

Нам также необходимо обработать значение каждого пункта в каждой группе, для этого умножаем значение пункта на значение группы, соответствующее этому пункту.

Наконец, нам необходимо свести сумму групп и работать с разницей между ними.

Наша задача минимизировать разницу между суммами групп.

Теперь мы можем присвоить каждой группе пункты, для этого вручную проставляем единицы в столбцах С и D. Excel отобразит разницу сумм групп в ячейке G11.

Проблема в том, что количество возможных комбинаций 2 8 , т.е. 256 вероятных ответов на вопрос. Если на каждый из них тратить по 5 секунд, это займет у нас 21,3 минуты, предполагая, что мы сможем выдержать темп и запомнить лучшую комбинацию.

Вот где Поиск решения находит применение.

Поиск оптимального решения в Excel

Чтобы применить сервис Поиск решения, нам необходимо определить ряд требований, правил и ограничений, которые позволят надстройке найти правильный ответ.

Наши правила

Наше основное требование – это минимизировать разницу между двумя группами. В нашем примере она находится в ячейке G11 – Группа B минус Группа A. Нам нужно, чтобы значение в ячейке G11 было настолько малым насколько это возможно, но больше или равно 0.

Мы также знаем, что пункт может находиться либо в Группе A, либо в Группе B, к тому он не может быть дробным. Таким образом у нас два ограничения для каждого элемента:

Во-первых: Значение элемента в колонке Итог должна равняться единице.

Во-вторых: Значения элементов в группах должны быть целыми.

Мы также знаем, что общее количество элементов 8, это еще одно ограничение. Как использовать эти ограничения мы обсудим в следующем разделе.

Диалоговое окно Поиска решения

В этом разделе описано окно надстройки Поиск решения и его использования для определения проблемы.

Пустое окно Поиска решения

Заполненное окно Поиска решения

Оптимизировать целевую функцию

Это целевая ячейка, в которой мы пытаемся решить проблему. Наша целевая ячейка G11 – разница в группах.

До

Здесь мы указываем, каких результатов хотим добиться от целевой функции.

Мы хотим, чтобы суммы обоих групп совпадали, т.е. чтобы разница сумм была равна 0. Это может показаться странным, но нам не требуется минимизировать разницу, потому что при этом все элементы будут помещены в Группу A, что приведет к значению ячейки G11 меньше нуля.

Другой способ наложения ограничения – изменить G11 на =ABS(G10-F10). При этом мы сможем установить маркер на Минимум, как результат достижения целевой функции.

Но пока мы остановимся на формуле =G10-F10 и установим маркер в значение равным 0.

Изменяя ячейки переменных

Изменяемые ячейки – ячейки, которые надстройка попытается изменить, чтобы решить задачу. В нашем случае это привязка элемента к конкретной группе: $ C$2:$ D$9.

В соответствии с ограничениями

Ограничения – это правила, которые лимитируют возможные решения проблемы.

Нам необходимо добавить несколько ограничений в наш список:

  1. В колонке Итого каждый элемент должен равняться 1
  2. Элементы групп должны быть целым числом
  3. Сумма значений столбца Итого должна равняться 8

Чтобы наложить ограничения, жмем кнопку Добавить


Вы можете Изменить или Удалить ограничение, если допустили ошибку, выбрав конкретное ограничение и нажав соответствующие кнопки в диалоговом окне.

Загрузить/сохранить параметры поиска решений

Сервис поиска решений позволяет сохранять и загружать параметры надстройки. Для этого в окне существует кнопка Загрузить/сохранить. Параметрымодели сохраняются в диапазон, который вы указали ранее. Данный подход позволяет быстро настраивать и изменять параметры Поиска решения.

Запуск поиска оптимального решения в Excel

Предупреждение!!! Надстройка поиск решения является сложной вычислительной надстройкой, поэтому перед запуском сохраните рабочую книгу.

Прежде чем запустить модель, необходимо задать еще несколько параметров, чтобы убедиться, что сервис отработает корректно. В основном диалоговом окне убедитесь, что стоит маркер напротив поля Сделать переменные без ограничений неотрицательными. В этом же окне нажмите кнопку Параметры.

Два параметра, которые необходимо будет менять время от времени:

Точность ограничения: значение от 0 до 1, где, чем больше цифра, тем больше ограничение

Целочисленная оптимальность: показывает насколько далеко от целого числа ограничение имеет право быть.

Запуск модели

Чтобы запустить надстройку нажмите кнопку Найти решение в основном окне.

В строке состояния вы увидите ряд статических данных, которые будут отображать внутреннюю работу надстройки. Как правило, они быстро меняются, и читать их сложно. Если модель сложная, то работа может остановится на некоторое время, надстройка обычно восстанавливается от этих проблем сама.

После того, как Поиск решения закончит свою работу, Excel отобразит диалоговое окно Результаты поиска решения с некоторой информацией. Первое, на что стоит обратить внимание – это надпись Решение найдено в пределах допустимого отклонения. Если решение найдено, ячейки рабочей книги изменятся с предложенным решением.

Теперь у вас есть 4 варианта на выбор:

— Восстановить исходные значения

Запустить отчет

Вы можете создать отчет, выбрав доступные из списка отчетов. Будет создан новый лист Отчет о результатах1.

Обратите внимание, что в зависимости от установленных вами ограничений, будут доступны различные отчеты.

Сохранить сценарий

Где необходимо ввести название вашего сценария модели и нажать кнопку ОК.

Все сценарии доступны в Диспетчере сценариев , который находится во вкладке Данные в группе Работа с данными –> Анализ что-если -> Диспетчер сценариев.

«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.

«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

Инструкция

  • Запустите табличный редактор и раскройте главное меню. В версии Excel 2007 для этого надо кликнуть мышкой большую круглую кнопку Office в левом верхнем углу окна, а в Excel 2010 - синюю кнопку с надписью «Файл», размещенную примерно в том же месте. Можно раскрыть его и без мышки - нажмите сначала клавишу Alt (один или два раза), а затем введите «Ф».
  • Откройте список настроек редактора. В версии 2007 года для этого предназначена кнопка «Параметры Excel» у правого нижнего края главного меню, а в Excel 2010 пункт «Параметры» добавлен в список команд в левой колонке - он второй снизу.
  • Окно с установками табличного редактора обеих версий разбито на два вертикальных фрейма: в левый помещен список разделов, а в правый - относящиеся к разделу настройки. В списке найдите и кликните строку «Надстройки».
  • В правом фрейме, в списке «Неактивные надстройки приложений», выберите строку, которая начинается с текста «Поиск решения». Нажмите кнопку OK и надстройка будет активирована, но в меню Excel пока еще не появится.
  • Перейдите на вкладку «Разработчик» в меню табличного редактора. Если ее нет, сначала кликните правой кнопкой свободное от кнопок пространство в любом разделе меню и выберите пункт «Настройка ленты». Затем в списке «Основные вкладки» найдите строку «Разработчик», поставьте рядом с ней отметку и нажмите кнопку OK - вкладка добавится на «ленту» меню.
  • Щелкните по пиктограмме «Надстройки» и в списке «Доступные надстройки» выставьте метку в поле «Поиск решения». Нажмите кнопку OK и на вкладке «Данные» появится дополнительная группа команд с названием «Анализ». В нее и будет помещена кнопка «Поиск решения».
  • Вкладка «Разработчик» не нужна для работы этой надстройки, поэтому ее можно убрать из меню - отключите ее отображение тем же способом, которым и включали (см. пятый шаг).
  • Поиск решения - это надстройка Microsoft Excel, с помощью которой можно найти оптимальное решение задачи с учетом заданных пользователем ограничений.

    Поиск решения будем рассматривать в (эта надстройка претерпела некоторые изменения по сравнению с предыдущей версией в .
    В этой статье рассмотрим:

    • создание оптимизационной модели на листе MS EXCEL
    • настройку Поиска решения;
    • простой пример (линейная модель).

    Установка Поиска решения

    Команда Поиск решения находится в группе Анализ на вкладке Данные .

    Если команда Поиск решения в группе Анализ недоступна, то необходимо включить одноименную надстройку.
    Для этого:

    • На вкладке Файл выберите команду Параметры , а затем - категорию Надстройки ;
    • В поле Управление выберите значение Надстройки Excel и нажмите кнопку Перейти;
    • В поле Доступные надстройки установите флажок рядом с пунктом Поиск решения и нажмите кнопку ОК.

    Примечание . Окно Надстройки также доступно на вкладке Разработчик . Как включить эту вкладку .

    После нажатия кнопки Поиск решения в группе Анализ, откроется его диалоговое окно.

    При частом использовании Поиска решения его удобнее запускать с Панели быстрого доступа, а не из вкладки Данные. Чтобы поместить кнопку на Панель, кликните на ней правой клавишей мыши и выберите пункт Добавить на панель быстрого доступа .

    О моделях

    Этот раздел для тех, кто только знакомится с понятием Оптимизационная модель.

    Совет . Перед использованием Поиска решения настоятельно рекомендуем изучить литературу по решению оптимизационных задач и построению моделей.

    Ниже приведен небольшой ликбез по этой теме.

    Надстройка Поиск решения помогает определить лучший способ сделать что-то :

    • "Что-то" может включать в себя выделение денег на инвестиции, загрузку склада, доставку товара или любую другую предметную деятельность, где требуется найти оптимальное решение.
    • "Лучший способ" или оптимальное решение в этом случае означает: максимизацию прибыли, минимизацию затрат, достижение наилучшего качества и пр.

    Вот некоторые типичные примеры оптимизационных задач:

    • Определить , при котором доход от реализации произведенной продукции максимальный;
    • Определить , при которой общие затраты на перевозку были бы минимальными;
    • Найти , чтобы общие затраты на производство продукции были бы минимальными;
    • Определить минимальный срок исполнения всех работ проекта (критический путь).

    Для формализации поставленной задачи требуется создать модель, которая бы отражала существенные характеристики предметной области (и не включала бы незначительные детали). Следует учесть, что модель оптимизируется Поиском решения только по одному показателю (этот оптимизируемый показатель называется целевой функцией ).
    В MS EXCEL модель представляет собой совокупность связанных между собой формул, которые в качестве аргументов используют переменные. Как правило, эти переменные могут принимать только допустимые значения с учетом заданных пользователем ограничений.
    Поиск решения подбирает такие значения этих переменных (с учетом заданных ограничений), чтобы целевая функция была максимальной (минимальной) или была равна заданному числовому значению.

    Примечание . В простейшем случае модель может быть описана с помощью одной формулы. Некоторые из таких моделей могут быть оптимизированы с помощью инструмента . Перед первым знакомством с Поиском решения имеет смысл сначала детально разобраться с родственным ему инструментом .
    Основные отличия Подбора параметра от Поиска решения :

    • Подбор параметра работает только с моделями с одной переменной;
    • в нем невозможно задать ограничения для переменных;
    • определяется не максимум или минимум целевой функции, а ее равенство некому значению;
    • эффективно работает только в случае линейных моделей, в нелинейном случае находит локальный оптимум (ближайший к первоначальному значению переменной).

    Подготовка оптимизационной модели в MS EXCEL

    Поиск решения оптимизирует значение целевой функции. Под целевой функцией подразумевается формула, возвращающая единственное значение в ячейку. Результат формулы должен зависеть от переменных модели (не обязательно напрямую, можно через результат вычисления других формул).
    Ограничения модели могут быть наложены как на диапазон варьирования самих переменных, так и на результаты вычисления других формул модели, зависящих от этих переменных.
    Все ячейки, содержащие переменные и ограничения модели должны быть расположены только на одном листе книги. Ввод параметров в диалоговом окне Поиска решения возможен только с этого листа.
    Целевая функция (ячейка) также должна быть расположена на этом листе. Но, промежуточные вычисления (формулы) могут быть размещены на других листах.

    Совет . Организуйте данные модели так, чтобы на одном листе MS EXCEL располагалась только одна модель. В противном случае, для выполнения расчетов придется постоянно сохранять и загружать настройки Поиска решения (см. ниже).

    Приведем алгоритм работы с Поиском решения , который советуют сами разработчики (www.solver.com ):

    • Определите ячейки с переменными модели (decision variables);
    • Создайте формулу в ячейке, которая будет рассчитывать целевую функцию вашей модели (objective function);
    • Создайте формулы в ячейках, которые будут вычислять значения, сравниваемые с ограничениями (левая сторона выражения);
    • С помощью диалогового окна Поиск решения введите ссылки на ячейки содержащие переменные, на целевую функцию, на формулы для ограничений и сами значения ограничений;
    • Запустите Поиск решения для нахождения оптимального решения.

    Проделаем все эти шаги на простом примере.

    Простой пример использования Поиска решения

    Необходимо загрузить контейнер товарами, чтобы вес контейнера был максимальным. Контейнер имеет объем 32 куб.м. Товары содержатся в коробках и ящиках. Каждая коробка с товаром весит 20кг, ее объем составляет 0,15м3. Ящик - 80кг и 0,5м3 соответственно. Необходимо, чтобы общее количество тары было не меньше 110 штук.

    Данные модели организуем следующим образом (см. файл примера ).

    Переменные модели (количество каждого вида тары) выделены зеленым.
    Целевая функция (общий вес всех коробок и ящиков) – красным.
    Ограничения модели: по минимальному количеству тары (>=110) и по общему объему (<=32) – синим.
    Целевая функция рассчитывается по формуле =СУММПРОИЗВ(B8:C8;B6:C6) – это общий вес всех коробок и ящиков, загруженных в контейнер.
    Аналогично рассчитываем общий объем - =СУММПРОИЗВ(B7:C7;B8:C8) . Эта формула нужна, чтобы задать ограничение на общий объем коробок и ящиков (<=32).
    Также для задания ограничения модели рассчитаем общее количество тары =СУММ(B8:C8) .
    Теперь с помощью диалогового окна Поиск решения введем ссылки на ячейки содержащие переменные, целевую функцию, формулы для ограничений и сами значения ограничений (или ссылки на соответствующие ячейки).
    Понятно, что количество коробок и ящиков должно быть целым числом – это еще одно ограничение модели.

    После нажатия кнопки Найти решение будут найдены такие количества коробок и ящиков, при котором общий их вес (целевая функция) максимален, и при этом выполнены все заданные ограничения.

    Резюме

    На самом деле, основной проблемой при решении оптимизационных задач с помощью Поиска решения является отнюдь не тонкости настройки этого инструмента анализа, а правильность построения модели, адекватной поставленной задаче. Поэтому в других статьях сконцентрируемся именно на построении моделей, ведь «кривая» модель часто является причиной невозможности найти решение с помощью Поиска решения .
    Зачастую проще просмотреть несколько типовых задач, найти среди них похожую, а затем адаптировать эту модель под свою задачу.
    Решение классических оптимизационных задач с помощью Поиска решения рассмотрено .

    Поиску решения не удалось найти решения (Solver could not find a feasible solution)

    Это сообщение появляется, когда Поиск решения не смог найти сочетаний значений переменных, которые одновременно удовлетворяют всем ограничениям.
    Если вы используете Симплекс метод решения линейных задач , то можно быть уверенным, что решения действительно не существует.
    Если вы используете метод решения нелинейных задач, который всегда начинается с начальных значений переменных, то это может также означать, что допустимое решение далеко от этих начальных значений. Если вы запустите Поиск решения с другими начальными значениями переменных, то, возможно, решение будет найдено.
    Представим, что при решении задачи нелинейным методом, ячейки с переменными были оставлены не заполненными (т.е. начальные значения равны 0), и Поиск решения не нашел решения. Это не означает, что решения действительно не существует (хотя это может быть и так). Теперь, основываясь на результатах некой экспертной оценки, в ячейки с переменными введем другой набор значений, который, по Вашему мнению, близок к оптимальному (искомому). В этом случае, Поиск решения может найти решение (если оно действительно существует).

    Примечание . О влиянии нелинейности модели на результаты расчетов можно прочитать в последнем разделе статьи .

    В любом случае (линейном или нелинейном), Вы должны сначала проанализировать модель на непротиворечивость ограничений, то есть условий, которые не могут быть удовлетворены одновременно. Чаще всего это связано с неправильным выбором соотношения (например, <= вместо >=) или граничного значения.
    Если, например, в рассмотренном выше примере, значение максимального объема установить 16 м3 вместо 32 м3, то это ограничение станет противоречить ограничению по минимальному количеству мест (110), т.к. минимальному количеству мест соответствует объем равный 16,5 м3 (110*0,15, где 0,15 – объем коробки, т.е. самой маленькой тары). Установив в качестве ограничения максимального объема 16 м3, Поиск решения не найдет решения.

    При ограничении 17 м3 Поиск решения найдет решение.

    Некоторые настройки Поиска решения

    Метод решения
    Рассмотренная выше модель является линейной, т.е. целевая функция (M – общий вес, который может быть максимален) выражена следующим уравнением M=a1*x1+a2*x2, где x1 и x2 – это переменные модели (количество коробок и ящиков), а1 и а2 – их веса. В линейной модели ограничения также должны быть линейными функциями от переменных. В нашем случае ограничение по объему V=b1*x1+b2*x2 также выражается линейной зависимостью. Очевидно, что другое ограничение - Максимальное количество тары (n) – также линейно x1+x2 Линейные задачи обычно решаются с помощью Симплекс метода. Выбрав этот метод решения в окне Поиска решения можно также проверить на линейность саму модель. В случае нелинейной модели Вы получите следующее сообщение:

    В этом случае необходимо выбрать метод для решения нелинейной задачи. Примеры нелинейных зависимостей: V=b1*x1*x1; V=b1*x1^0,9; V=b1*x1*x2, где x – переменная, а V – целевая функция.

    Кнопки Добавить, Изменить, Удалить
    Эти кнопки позволяют добавлять, изменять и удалять ограничения модели.

    Кнопка Сбросить
    Чтобы удалить все настройки Поиска решения нажмите кнопку Сбросить – диалоговое окно очистится.


    Эта опция удобна при использовании разных вариантов ограничений. При сохранении параметров модели (кнопка Загрузить/ Сохранить, далее нажмите кнопку Сохранить ) предлагается выбрать верхнюю ячейку диапазона (столбца), в который будут помещены: ссылка на целевую функцию, ссылки на ячейки с переменными, ограничения и параметры методов решения (доступные через кнопку Параметры ). Перед сохранением убедитесь в том, что этот диапазон не содержит данных модели.
    Для загрузки сохраненных параметров нажмите сначала кнопку Загрузить/ Сохранить , затем, в появившемся диалоговом окне кнопку Загрузить , после чего задайте диапазон ячеек, содержащих сохраненные ранее настройки (нельзя указывать только одну верхнюю ячейку). Нажмите кнопку OK. Подтвердите сброс текущих значений параметров задачи и их замену на новые.

    Точность
    При создании модели исследователь изначально имеет некую оценку диапазонов варьирования целевой функции и переменных. Принимая во внимание вычислений в MS EXCEL, рекомендуется, чтобы эти диапазоны варьирования были значительно выше точности вычисления (она обычно устанавливается от 0,001 до 0,000001). Как правило, данные в модели нормируют так, чтобы диапазоны варьирования целевой функции и переменных были в пределах 0,1 – 100 000. Конечно, все зависит от конкретной модели, но если ваши переменные изменяются более чем на 5-6 порядков, то возможно следует «загрубить» модель, например, с помощью операции логарифмирования.