Постановка и решение задачи с помощью надстройки «Поиск решения»
Excel для Microsoft 365 Excel для Microsoft 365 для Mac Excel для Интернета Excel 2021 Excel 2021 для Mac Excel 2019 Excel 2019 для Mac Excel 2016 Excel 2016 для Mac Excel 2013 Excel 2010 Excel 2007 Excel для Mac 2011 Еще. Меньше
«Поиск решения» — это надстройка для Microsoft Excel, которую можно использовать для анализ «что если». С ее помощью можно найти оптимальное значение (максимум или минимум) формула, содержащейся в одной ячейке, называемой целевой, с учетом ограничений на значения в других ячейках с формулами на листе. Надстройка «Поиск решения» работает с группой ячеек, называемых ячейками переменных решения или просто ячейками переменных, которые используются при расчете формул в целевых ячейках и ячейках ограничения. Надстройка «Поиск решения» изменяет значения в ячейках переменных решения согласно пределам ячеек ограничения и выводит нужный результат в целевой ячейке.
Проще говоря, с помощью надстройки «Поиск решения» можно определить максимальное или минимальное значение одной ячейки, изменяя другие ячейки. Например, вы можете изменить планируемый бюджет на рекламу и посмотреть, как изменится планируемая сумма прибыли.
Примечание: В версиях надстройки «Поиск решения», выпущенных до Excel 2007, ячейки переменных решения назывались изменяемыми или регулируемыми. В Excel 2010 надстройка «Поиск решения» была значительно улучшена, так что работа с ней в Excel 2007 будет несколько отличаться.
Пример вычисления с помощью надстройки «Поиск решения»
В приведенном ниже примере количество проданных единиц в каждом квартале зависит от уровня рекламы, что косвенно определяет объем продаж, связанные издержки и прибыль. Надстройка «Поиск решения» может изменять ежеквартальные расходы на рекламу (ячейки переменных решения B5:C5) до ограничения в 20 000 рублей (ячейка F5), пока общая прибыль (целевая ячейка F7) не достигнет максимального значения. Значения в ячейках переменных используются для вычисления прибыли за каждый квартал, поэтому они связаны с формулой в целевой ячейке F7, =СУММ (Q1 Прибыль:Q2 Прибыль).
1. Ячейки переменных
2. Ячейка с ограничениями
3. Целевая ячейка
После выполнения процедуры получены следующие значения.
Постановка и решение задачи

- На вкладке Данные в группе Анализ нажмите кнопку Поиск решения.
Примечание: Если команда «Найти решение» или «Анализ» недоступна, необходимо активировать надстройка. См. также: Активация надстройки «Надстройка».

- Чтобы значение целевой ячейки было максимальным из возможных, установите переключатель в положение Макс.
- Чтобы значение целевой ячейки было минимальным из возможных, установите переключатель в положение Мин.
- Чтобы задать для целевой ячейки конкретное значение, установите переключатель в положение Значение и введите в поле нужное число.
- В поле Изменяя ячейки переменных введите имена диапазонов ячеек переменных решения или ссылки на них. Несмежные ссылки разделяйте запятыми. Ячейки переменных должны быть прямо или косвенно связаны с целевой ячейкой. Можно задать до 200 ячеек переменных.
- В диалоговом окне Параметры поиска решения нажмите кнопку Добавить.
- В поле Ссылка на ячейку введите ссылку на ячейку или имя диапазона ячеек, на значения которых налагаются ограничения.
- Щелкните связь (, =, >=, int,binили dif), которая требуется между ячейкой, на которую ссылается ссылка, и ограничением. Если щелкнуть int, в поле Ограничение появится integer. Если щелкнуть бин,в поле Ограничение появится двоичное поле. Если нажать кнопку dif,в поле Ограничение появится ссылкаalldifferent.
- Если в поле Ограничение было выбрано отношение =, введите число, ссылку на ячейку (или имя ячейки) или формулу.
- Выполните одно из указанных ниже действий.
- Чтобы принять данное ограничение и добавить другое, нажмите кнопку Добавить.
- Чтобы принять ограничение и вернуться в диалоговое окно Параметрырешения, нажмите кнопку ОК.
Примечание Отношения int,binи dif можно применять только в ограничениях для ячеек переменных решения. Чтобы изменить или удалить существующее ограничение, выполните указанные ниже действия.
- В диалоговом окне Параметры поиска решения щелкните ограничение, которое требуется изменить или удалить.
- Нажмите кнопку Изменить и внесите изменения либо нажмите кнопку Удалить.
- Чтобы сохранить значения решения на листе, в диалоговом окне Результаты поиска решения выберите вариант Сохранить найденное решение.
- Чтобы восстановить исходные значения перед нажатием кнопки Найти решение, выберите вариант Восстановить исходные значения.
- Вы можете прервать поиск решения, нажав клавишу ESC. Лист Excel будет пересчитан с учетом последних найденных значений для ячеек переменных решения.
- Чтобы создать отчет, основанный на найденном решении, выберите тип отчета в поле Отчеты и нажмите кнопку ОК. Отчет будет помещен на новый лист книги. Если решение не найдено, будут доступны только некоторые отчеты или они вообще не будут доступны.
- Чтобы сохранить значения ячейки переменной решения в качестве сценария, который можно будет отобразить позже, нажмите кнопку Сохранить сценарий в диалоговом окне Результаты поиска решения, а затем введите имя этого сценария в поле Название сценария.
Просмотр промежуточных результатов поиска решения
- После постановки задачи нажмите кнопку Параметры в диалоговом окне Параметры поиска решения.
- Чтобы просмотреть значения всех найденных решений, в диалоговом окне Параметры установите флажок Показывать результаты итераций и нажмите кнопку ОК.
- В диалоговом окне Параметры поиска решения нажмите кнопку Найти решение.
- В диалоговом окне Показать предварительное решение выполните одно из указанных ниже действий.
- Чтобы остановить поиск решения и вывести на экран диалоговое окно Результаты поиска решения, нажмите кнопку Стоп.
- Чтобы продолжить процесс поиска решения и просмотреть следующий вариант решения, нажмите кнопку Продолжить.
Изменение способа поиска решения
- В диалоговом окне Параметры поиска решения нажмите кнопку Параметры.
- В диалоговом окне на вкладках Все методы, Поиск решения нелинейных задач методом ОПГ и Эволюционный поиск решения выберите или введите значения нужных параметров.
Сохранение или загрузка модели задачи
- В диалоговом окне Параметры поиска решения нажмите кнопку Загрузить/сохранить.
- Введите диапазон ячеек для области модели и нажмите кнопку Сохранить или Загрузить. При сохранении модели введите ссылку на первую ячейку вертикального диапазона пустых ячеек, в котором следует разместить модель оптимизации. При загрузке модели введите ссылку на весь диапазон ячеек, содержащий модель оптимизации.
Совет: Чтобы сохранить последние параметры, настроенные в диалоговом окне Параметры поиска решения, вместе с листом, сохраните книгу. Каждый лист в книге может иметь свои параметры надстройки «Поиск решения», и все они сохраняются. Кроме того, для листа можно определить более одной задачи, если нажимать кнопку Загрузить или сохранить для сохранения задач по отдельности.
Методы поиска решения
В диалоговом окне Параметры поиска решения можно выбрать любой из указанных ниже алгоритмов или методов поиск решения.
- Нелинейный метод обобщенного понижающего градиента (ОПГ). Используется для гладких нелинейных задач.
- Симплекс-метод. Используется для линейных задач.
- Эволюционный метод Используется для негладких задач.
Важно: Сначала нужно включить надстройку «Поиск решения». Дополнительные сведения см. в статье Загрузка надстройки «Поиск решения».
Пример вычисления с помощью надстройки «Поиск решения»
В приведенном ниже примере количество проданных единиц в каждом квартале зависит от уровня рекламы, что косвенно определяет объем продаж, связанные издержки и прибыль. Надстройка «Поиск решения» может изменять ежеквартальные расходы на рекламу (ячейки переменных решения B5:C5) до ограничения в 20 000 рублей (ячейка D5), пока общая прибыль (целевая ячейка D7) не достигнет максимального значения. Значения в ячейках переменных используются для вычисления прибыли за каждый квартал, поэтому они связаны с формулой в целевой ячейке D7, =СУММ (Q1 Прибыль:Q2 Прибыль).
В результате выполнения получены следующие значения:
Постановка и решение задачи

- В Excel 2016 для Mac: выберите пункты Данные >Поиск решения. В Excel 2011 для Mac: на вкладке Данные в группе Анализ выберите Поиск решения.
- В разделе Оптимизировать целевую функцию, введите ссылка на ячейку или имя целевой ячейки.
Примечание: Целевая ячейка должна содержать формулу.
| Задача | Необходимые действия |
|---|---|
| Сделать так, чтобы значение целевой ячейки было максимальным из возможных | Выберите значение Макс. |
| Сделать так, чтобы значение целевой ячейки было минимальным из возможных | Выберите значение Мин. |
| Сделать так, чтобы целевая ячейка имела определенное значение | Щелкните Значение, а затем введите нужное значение в поле. |
- В диалоговом окне Параметры поиска решения нажмите кнопку Добавить.
- В поле Ссылка на ячейку введите ссылку на ячейку или имя диапазона ячеек, на значения которых налагаются ограничения.
- Во всплывающем меню задайте требуемое отношение между целевой ячейкой и ограничением. Если вы выбрали , =, или >= в поле Ограничение, введите число, имя ячейки, ссылку на нее или формулу.
Примечание: Отношения int, бин и раз можно использовать только в ограничениях для ячеек, в которых находятся переменные решения.
Необходимые действия
Принять ограничение и добавить другое
Нажмите кнопку Добавить.
Принять ограничение и вернуться в диалоговое окно Параметры поиска решения
Нажмите кнопку ОК.
| Задача | Необходимые действия |
|---|---|
| Сохранить значения решения на листе | В диалоговом окне Результаты поиска решения выберите вариант Сохранить найденное решение. |
| Восстановить исходные значения | Щелкните Восстановить исходные значения. |
- Чтобы прервать поиск решения, нажмите клавишу ESC. Лист Excel будет пересчитан с учетом последних найденных значений для ячеек переменных.
- Чтобы создать отчет, основанный на найденном решении, выберите тип отчета в поле Отчеты и нажмите кнопку ОК. Отчет будет помещен на новый лист книги. Если решение не найдено, отчет не будет доступен.
- Чтобы сохранить значения ячейки переменной решения в качестве сценария, который можно будет отобразить позже, нажмите кнопку Сохранить сценарий в диалоговом окне Результаты поиска решения, а затем введите имя этого сценария в поле Название сценария.
Просмотр промежуточных результатов поиска решения

- В Excel 2016 для Mac: выберите пункты Данные >Поиск решения. В Excel 2011 для Mac: на вкладке Данные в группе Анализ выберите Поиск решения.
- После постановки задачи нажмите кнопку Параметры в диалоговом окне Параметры поиска решения.
- Чтобы просмотреть значения всех предварительных решений, установите флажок Показывать результаты итераций и нажмите кнопку ОК.
- В диалоговом окне Параметры поиска решения нажмите кнопку Найти решение.
- В диалоговом окне Показать предварительное решение выполните одно из следующих действий:
| Задача | Необходимые действия |
|---|---|
| Остановить поиск решения и вывести на экран диалоговое окно Результаты поиска решения | Нажмите кнопку Стоп. |
| Продолжить поиск и просмотреть следующее предварительное решение | Нажмите кнопку Продолжить. |
Изменение способа поиска решения

- В Excel 2016 для Mac: выберите пункты Данные >Поиск решения. В Excel 2011 для Mac: на вкладке Данные в группе Анализ выберите Поиск решения.
- Нажмите кнопку Параметры, а затем в диалоговом окне Параметры или Поиск решения выберите один или несколько из следующих вариантов:
| Задача | Необходимые действия |
|---|---|
| Настроить время решения и число итераций | На вкладке Все методы в разделе Пределы решения в поле Максимальное время (в секундах) введите количество секунд, в течение которых можно будет искать решение. Затем в поле Итерации укажите максимальное количество итераций, которое вы хотите разрешить. |
Примечание: Если будет достигнуто максимальное время поиска решения или количество итераций, а решение еще не будет найдено, средство «Поиск решения» выведет диалоговое окно Показать предварительное решение.
Сохранение или загрузка модели задачи

- В Excel 2016 для Mac: выберите пункты Данные >Поиск решения. В Excel 2011 для Mac: на вкладке Данные в группе Анализ выберите Поиск решения.
- Щелкните Загрузить/сохранить, укажите диапазон ячеек для области модели и нажмите кнопку Сохранить или Загрузить. При сохранении модели введите ссылку на первую ячейку вертикального диапазона пустых ячеек, в котором следует разместить модель оптимизации. При загрузке модели введите ссылку на весь диапазон ячеек, содержащий модель оптимизации.
Совет: Чтобы сохранить последние параметры, настроенные в диалоговом окне Параметры поиска решения, вместе с листом, сохраните книгу. Каждый лист в книге может иметь свои параметры надстройки «Поиск решения», и все они сохраняются. Кроме того, для листа можно определить более одной задачи, если нажимать кнопку Загрузить/сохранить для сохранения задач по отдельности.
Методы поиска решения

- В Excel 2016 для Mac: выберите пункты Данные >Поиск решения. В Excel 2011 для Mac: на вкладке Данные в группе Анализ выберите Поиск решения.
- Во всплывающем меню Выберите метод решения выберите одно из следующих значений:
Метод решения
Нелинейный метод обобщенного понижающего градиента (ОПГ)
Используется по умолчанию для моделей со всеми функциями Excel, кроме ЕСЛИ, ВЫБОР, ПРОСМОТР и другие ступенчатые функции.
Поиск решения линейных задач симплекс-методом
Используйте этот метод для задач линейного программирования. В формулах модели, которые зависят от ячеек переменных, должны использоваться функции СУММ, СУММПРОИЗВ, +, — и *.
Эволюционный поиск решения
Этот метод, основанный на генетических алгоритмах, лучше всего подходит в том случае, если в модели используются функции ЕСЛИ, ВЫБОР и ПРОСМОТР с аргументами, которые зависят от ячеек переменных.
Примечание: Авторские права на части программного кода надстройки «Поиск решения» версий 1990–2010 принадлежат компании Frontline Systems, Inc. Авторские права на части версии 1989 принадлежат компании Optimal Methods, Inc.
Поскольку надстройки не поддерживаются в Excel в Интернете, вы не сможете использовать надстройку «Поиск решения» для анализа данных «что если», чтобы найти оптимальные решения.
Если у вас есть Excel, вы можете нажать кнопку Открыть в Excel, чтобы открыть книгу для использования надстройки «Поиск решения».
Дополнительная справка по надстройке «Поиск решения»
За дополнительной справкой по надстройке «Поиск решения» обращайтесь по этим адресам:
Frontline Systems, Inc.
P.O. Box 4288
Incline Village, NV 89450-4288
(775) 831-0300
Веб-сайт: http://www.solver.com
Электронная почта: info@solver.com
«Решение» на www.solver.com.
Авторские права на части программного кода надстройки «Поиск решения» версий 1990-2009 принадлежат компании Frontline Systems, Inc. Авторские права на части версии 1989 принадлежат компании Optimal Methods, Inc.
Дополнительные сведения
Вы всегда можете задать вопрос эксперту в Excel Tech Community или получить поддержку в сообществах.
Поиск решения как средство решения задач оптимизации и теории игр
Покорная, О. Ю. Поиск решения как средство решения задач оптимизации и теории игр / О. Ю. Покорная. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2012. — № 10 (45). — С. 96-98. — URL: https://moluch.ru/archive/45/5531/ (дата обращения: 08.01.2024).
Уровень развития информационных технологий, современные концепции образования, необходимость развития на всем протяжении жизни для адекватности современным условиям заставляет пересмотреть и сами технологии, применяемые в образовательном процессе, выбирая из них, в первую очередь те, которые повышают эффективность и качество обучения. обеспечивают мотивы к самостоятельной познавательной деятельности; способствуют углублению межпредметных связей за счет интеграции информационной и предметной подготовки. Процедура «Поиск решения» ( MS EXCEL ) представляет собой мощный инструмент для выполнения сложных вычислений. Она позволяет находить значения переменных, удовлетворяющих указанным критериям оптимальности, при условии выполнения заданных ограничений. Наилучшие результаты она позволяет получить для задач выпуклого программирования. Такие результаты оптимизации оформляются в виде отчетов трёх типов: результаты, устойчивость и пределы. Для решения задачи оптимизации необходимо на рабочем листе Excel создать таблицу исходных данных, в которой должны отображаться формулы. Затем запустить процедуру поиска решения, дав команду Сервис (Поиск решения) , и в появившемся диалоговом окне заполнить поля: установить целевую ячейку; изменяя ячейки; ограничения. Целевая ячейка — ячейка на рабочем листе с таблицей исходных данных, куда занесена формула целевой функции. Изменяемые ячейки — ячейки из таблицы исходных данных, отражающие значения переменных, которые необходимо найти в результате оптимизации. Ячейки не должны содержать формулы, их значения должны влиять на значение целевой ячейки i . Ограничения — задаются посредством кнопки Добавить и отражают связь формул ограничений с их свободными членами.

Рис. 1. Диалоговое окно Поиск решения
Установить переключатель Равной: максимальному значению . В поле Изменяя ячейки ввести диапазон ячеек, отражающий первоначальные значения переменных. Используя кнопку Добавить , ввести в поле Ограничения все ограничения, предусмотренные задачей . В диалоговом окне Добавление ограничения в поле Ссылка на ячейку указать ячейку, содержащую формулу ограничения, затем в следующем окне из раскрывающегося списка выбрать логический оператор, отражающий отношение между формулой и свободным членом и в поле Ограничение ввести ссылку на ячейку со свободным членом данного ограничения. Получится запись как на рис.1. В диалоговом окне Поиск решения нажать кнопку Параметры , установить флажок Линейная модель и задать условия неотрицательности переменных, установив флажок Неотрицательные значения в диалоговом окне Параметры поиска решения . Нажать кнопку ОК и перейти в диалоговое окно Поиск решения .

Рис. 2. Диалоговое окно Параметры поиска решения
Далее в диалоговом окне Поиск решения нажать кнопку Выполнить и п роанализировать полученные отчеты .

Рис.3. Диалоговое окно Результаты поиска решения
Анализируя полученное решение, следует принимать во внимание факторы, влияющие на целевую функцию и соответственно снижающие или увеличивающие ее значение. Матричные игры в чистых стратегиях определенной размерности можно автоматизировать в табличном процессоре MS EXCEL . При этом используются встроенные функции: МАКС , МИН , ЕСЛИ и ПОИСК РЕШЕНИЯ . Рассмотрим для примера виртуальную игру в чистых стратегиях, приближенную к практическим боевым действиям. В ходе проведения боевой операции возникла следующая ситуация. Противник продвигается с запада на восток по одному из трех возможных направлений . Группе захвата поставлена боевая задача: выти наперерез противнику, навязать им открытый бой и одержать победу над ним. Группа захвата имеет также три маршрута движения . Пересечение путей движения обеих групп определяет место проведения боя. Таким образом, существует 9 возможных участков столкновения. Все они располагаются на разных относительных высотах, приведенных в таблице:
Высоты предполагаемого боя боевой операции
3. Поиск решения
Средство Поиск решения предназначено для выполнения сложных вычислений, которые трудно выполнить вручную. Оно позволяет находить значения в целевой ячейке, изменяя при этом до 200 переменных, удовлетворяющих заданным критериям. По желанию пользователя, результаты поиска могут быть представлены в виде отчетов разных типов, которые можно поместить в рабочую книгу.
Модель с двумя параметрами
Перед тем как начать поиск решения, необходимо четко сформулировать решаемую проблему, то есть выбрать входные данные и определить ограничения, чтобы Excel нашел осмысленное значение. Обычно именно это вызывает у пользователя самые большие трудности, Освоиться в данной области помогут примеры, поставляемые корпорацией Microsoft в пакете Excel 2010 (файл SOLVSAMP.XLS), где показано применение функции поиска.
Примечание: Исходные данные для запуска средства Поиск решения должны быть представлены в виде таблицы, которая содержит формулы, отражающие зависимость между данными таблицы.
Проиллюстрировать возможности средства Поиск решения нам поможет следующий пример:
мы располагаем информацией о зависимости спроса от цены товара. Необходимо узнать, при каких значениях цены и объема продаж прибыль будет максимальной, при условии, что себестоимость товара не зависит от объема производства.
Для решения данной проблемы была создана модель расчета прибыли (рис. 6).

Рис. 6. Модель расчета прибыли
В данной модели между значениями цены и спроса существует линейная зависимость, определяемая формулой:
у — объем спроса,
Таким образом, наша модель содержит следующие формулы:
• ячейка С7: =15000-10*С6;
• ячейка С8: =(С6-С5)*С7.
Прибыль определяется умножением объема продаж па разность между ценой и себестоимостью.
При решении данной задачи будут учтены следующие ограничения:
• объем производства за рассматриваемый период не может быть выше 15 000единиц товара;
• цена не может быть выше верхнего предела 1 499 р. (если установить цену равной 1 500 р., не найдется ни одного претендента на такую покупку);
• цена не должна быть ниже себестоимости товара.
Попробуйте решить такую задачу без помощи средства Поиск решения— это займет не один час. А с применением средств Excel – пару минут.
1. Создайте модель, которая впоследствии будет оптимизирована. При желании ячейкам (диапазонам ячеек) можно задать имена.
2. Чтобы запустить процесс поиска решения, выберите команду Данные / Поиск решения. На экране появится диалоговое окно Поиск решения (рис. 7).

Рис. 7. Поиск решения
Если такого пункта в меню Данные не оказалось, следует загрузить соответствующую программу-надстройку. Для этого выберите команду:
Главное меню / Параметры Excel / Надстройки / Поиск решения / Перейти


В диалоговом окне Надстройки установите флажок в строке Поиск решения.

3. Установите курсор в поле Установить целевую ячейку и укажите ячейку модели, значение которой должно быть изменено (максимизировано, минимизировано или приравнено к какому-либо определенному указанному значению). В нашей модели целевой будет ячейка С8, содержащая формулу расчета прибыли.
Примечание: Целевая ячейка должна содержать формулу, которая прямо или косвенно ссылается на изменяемые ячейки. Если ячейкам были заданы имена, для указания нужного имени нажатием клавиши F3 можно вызвать диалоговое окно Вставка имени со списком имен ячеек (рис. 7.20). Выберите имя нужной ячейки и щелкните на кнопке ОК. Имя выбранной ячейки будет помещено в поле Установить целевую ячейку. Этот способ можно использовать и для всех остальных полей данного диалогового окна, в которых требуются ссылки. Если целевая ячейка не была задана, средство Поиск решения определит значения в изменяемых ячейках с учетом заданных ограничений.
4. В группе Равной с помощью одного из трех переключателей — максимальному значению, минимальному значению, значению —задайте условие отыскания соответственно максимума, минимума или определенного значения. В последнем случае необходимо задать значение в поле значение. Задача нашего примера — оптимизация параметров с целью максимизации прибыли, следовательно, должно быть найдено максимальное значение целевой ячейки.
5. В поле Изменяя ячейки установите ссылку на ячейки, которые будут изменены. Сделать это можно тремя способами: ввести адреса или имена ячеек с клавиатуры, указать ячейку (диапазон ячеек) на рабочем листе с помощью мыши или выбрать из списка имен, вызываемого нажатием клавиши F3. Последний способ возможен только в случае, если ячейкам заданы имена. Для нашей модели изменяемой является ячейка С6 с именем Цена (рис. 8).

Рис. 8. Список имен
Примечании: При щелчке на кнопке Предположить автоматически выделяются ячейки, на которые есть прямая или косвенная ссылка в формуле целевой ячейки.
6. Следующий этап — определение ограничений. Щелкните на кнопке Добавить. На экране появится диалоговое окно Добавление ограничения (рис. 9).

Рис. 9. Определение ограничений
7. В поле Ссылка на ячейку укажите ссылку на ячейку или диапазон ячеек, для которых должно действовать ограничение.
8. В списке операторов (символов операций) выберите нужный оператор ограничения элемента.
9. В поле Ограничение укажите верхнюю или нижнюю границу или конкретное значение в виде числа или ссылки на какую-либо ячейку.
10. Щелкните на кнопке Добавить, чтобы ввести новое ограничение, или на кнопке ОК, чтобы завершить ввод ограничений и вернуться в диалоговое окно Поиск решения. Заданные ограничения появятся в списке Ограничения.
11. С помощью кнопок Добавить и Изменить откорректируйте заданные ограничения.
Итак, целевая ячейка, изменяемые ячейки и ограничения для нашей модели заданы. Что дальше? Мы можем изменить параметры поиска решения, заданные по умолчанию, а также сохранить созданную модель поиска решения, чтобы использовать ее в дальнейшем.
12. Щелкните на кнопке Параметры в диалоговом окне Поиск решения. На экране появится диалоговое окно Параметры поиска решения (рис. 10).

Рис.10. Параметры поиска решений
Внимательно изучите все предлагаемые возможности. Некоторые задаваемые здесь параметры требуют основательных знаний высшей математики, но не пугайтесь — пояснения можно получить, щелкнув на кнопке Справка.
13. Чтобы сохранить установленные параметры и ограничения поиска решения в качестве модели, щелкните на кнопке Сохранить модель в диалоговом окне Параметры поиска решения. В открывшемся диалоговом окне Сохранить параметры поиска решения будет предложен диапазон ячеек, в котором модель будет сохранена. Этот диапазон можно заменить. Чтобы сохранить модель, щелкните на кнопке ОК.

Рис. 11. Результаты поиска решений
14. Щелкните на кнопке Выполнить в диалоговом окне Поиск решения. По мере того как идет поиск, отдельные его шаги отражаются в строке состояния. Когда поиск будет закончен, в таблицу будут внесены новые значения и на экране появится диалоговое окно Результаты поиска решения, сообщающее о завершении операции (рис. 11).
15. Если полученные значения вас устраивают, установите переключатель Сохранить найденное решение, тогда таблица будет обновлена. В случае необходимости всегда можно будет восстановить исходные данные с помощью отчета.
16. Если поиск закончился удачно, вы можете указать, какие отчеты нужно вставить в рабочую книгу. Для этого в списке Тип отчета выделите название нужного типа отче та (или несколько названий, удерживая нажатой клавишу Ctrl). Они будут вставлены на отдельных листах в рабочую книгу перед листом с исходными данными. Предлагаемые отчеты содержат следующую информацию:
• отчет Результаты содержит сведения о начальных и текущих значениях целевой ячейки и изменяемых ячеек, а также о соответствии значений заданным ограничениям;

• отчет устойчивость отражает найденный результат, а также нижние и верхние предельные значения для изменяемых ячеек

• отчет Пределы показывает зависимость решений от изменения формулы или ограничений

17. Если планируется использовать созданную модель в дальнейшем, найденное решение можно сохранить как сценарий. Для этого в диалоговом окне Результаты поиска решения щелкните на кнопке Сохранить сценарий.
Итак, была создана модель, с помощью которой мы успешно решили поставленную задачу. Результаты поиска решения таковы, что максимальную прибыль в размере 2756250 грн. можно получить, продав 5250 единиц товара по цене 975 грн. за единицу.
Лабораторная работа № 3 (практическое занятие 3-4)
Поиск решения EXCEL. Знакомство
Поиск решения будем рассматривать в MS EXCEL 2010 (эта надстройка претерпела некоторые изменения по сравнению с предыдущей версией в MS EXCEL 2007) . 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 читайте здесь .
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 план производства , при котором доход от реализации произведенной продукции максимальный;
- Определить схему перевозок , при которой общие затраты на перевозку были бы минимальными;
- Найти распределение нескольких станков по разным видам работ , 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 Подбор параметра . Перед первым знакомством с Поиском решения имеет смысл сначала детально разобраться с родственным ему инструментом Подбор параметра . 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 ( =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 ( =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.
Совет : в статье » Поиск решения MS EXCEL. Экстремум функции с несколькими переменными. Граничные условия заданы уравнениями » показано решение задачи, в которой функция и граничные условия заданы в явном виде, т.е. математическими выражениями типа F(x1, x2, x3)=x1+2*x2+6*x3, что существенно облегчает построение модели, т.к. не требуется особо осмыслять задачу: можно просто подставить переменные x в поле переменные, а ограничения ввести в соответствующее поле окна Поиска решения.
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 в этом разделе .
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 Поиск решения MS EXCEL (4.3). Выбор места открытия нового представительства .
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, =) 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