Excel-Löser ist eine der nützlichsten Funktionen, auf die man bei der Datenanalyse in Excel stoßen kann. Dabei handelt es sich um eine Was-wäre-wenn-Analysefunktion in Form eines Excel-Add-ins. Dieser Artikel konzentriert sich auf verschiedene Beispiele für die Solver Funktion in Excel, die viele verschiedene Bereiche umfasst.

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Excel-Löser.xlsx

Was ist Solver in Excel?

Solver ist ein Add-in-Programm von Microsoft Excel. Solver ist Teil der WENN-Analyse-Tools, die wir in Excel verwenden können, um verschiedene Szenarien zu testen. Mit dem Excel-Tool Solver können wir Entscheidungsprobleme lösen, indem wir die perfektesten Lösungen finden. Sie analysieren auch, wie sich jede Möglichkeit auf die Ausgabe des Arbeitsblatts auswirkt.

Aktivieren der Solver-Funktion in Excel

Sie können Solver aufrufen, indem Sie Daten ➪ Analysieren Sie ➪ Manchmal kann es vorkommen, dass dieser Befehl nicht verfügbar ist, dann müssen Sie das Solver-Add-In mit den folgenden Schritten installieren:

• Wählen Sie zunächst die Datei
• Zweitens: Wählen Sie Optionen aus dem Menü.

• Daher ist die Excel-Optionen erscheint ein Dialogfenster.
• Hier, gehen Sie zum Add-Ins
• Am unteren Ende der Excel-Optionen wählen Sie im Dialogfenster Excel-Zusatzmodule von der Verwalten Sie Dropdown-Liste und klicken Sie dann auf Weiter .

• Unmittelbar danach wird die Add-ins erscheint ein Dialogfenster.
• Setzen Sie dann ein Häkchen neben Solver Add-In und klicken Sie dann auf OK .

Sobald Sie die Add-Ins in Ihrer Excel-Arbeitsmappe aktiviert haben, sind sie in der Multifunktionsleiste sichtbar. Gehen Sie einfach auf die Schaltfläche Daten und Sie finden die Registerkarte Löser Add-in auf dem Analysieren Sie Gruppe.

Solver in Excel verwenden

Bevor wir ins Detail gehen, hier die grundlegende Vorgehensweise für mit Solver :

• Stellen Sie sicher, dass Sie die Zellen richtig formatiert haben, z. B. können Sie in der maximalen Zeit keine Teileinheiten Ihrer Produkte produzieren, also formatieren Sie diese Zellen so, dass sie Zahlen ohne Dezimalwerte enthalten.
• Wählen Sie dann Daten ➪ Analyse ➪ Löser Das Dialogfeld Solver-Parameter wird angezeigt.
• Danach geben Sie die Zielzelle an, die auch als Zielsetzung bezeichnet wird.
• Geben Sie dann den Bereich an, der die sich ändernden Zellen enthält.
• Geben Sie die Einschränkungen an.
• Ändern Sie ggf. die Solver-Optionen.
• Lassen Sie Solver das Problem lösen.

2 Geeignete Beispiele für den effektiven Einsatz von Excel Solver

Zunächst werden wir uns auf zwei einfache Probleme konzentrieren, bei denen der Excel-Solver zum Einsatz kommt. Das erste ist die Maximierung des Gewinns aus einer Reihe von Produkten und das zweite die Minimierung der Produktionskosten. Dies sind nur zwei Beispiele, um die Vorgehensweise des Excel-Solvers in zwei verschiedenen Szenarien zu zeigen. Weitere Probleme, die sich auf dieselbe Funktion beziehen, werden im späteren Teil des Artikels folgen.

1. den Gewinn der Produkte maximieren

Werfen wir zunächst einen Blick auf den folgenden Datensatz.

Der höchste Gewinn wird mit Produkt C erzielt. Um den Gesamtgewinn aus der Produktion zu maximieren, können wir daher nur Produkt C herstellen. Aber wenn die Dinge so einfach wären, bräuchte man keine Werkzeuge wie Solver. Dieses Unternehmen hat einige Einschränkungen, die bei der Produktion von Produkten eingehalten werden müssen:

• Die kombinierte Produktionskapazität beträgt 300 Einheiten pro Tag.
• Das Unternehmen benötigt 50 Einheiten von Produkt A, um einen bestehenden Auftrag zu erfüllen.
• Das Unternehmen benötigt 40 Einheiten von Produkt B, um einen erwarteten Auftrag zu erfüllen.
• Der Markt für Produkt C ist relativ begrenzt, so dass das Unternehmen nicht daran interessiert ist, mehr als 40 Einheiten dieses Produkts pro Tag herzustellen.

Sehen wir uns nun an, wie wir den Solver verwenden können, um mit dem Problem zu arbeiten.

Schritte:

• Gehen Sie zunächst zur Daten in der Multifunktionsleiste.
• Wählen Sie dann Löser von der Analyse Gruppe.

• Wählen Sie nun die Zelle E8 als die Zielzelle der Löser Parameter Box.
• Neben dem An Optionen auswählen Max da wir versuchen, den Wert der Zelle zu maximieren.
• In der Durch Ändern der variablen Zellen wählen Sie die Zellwerte aus, die wir hauptsächlich ändern wollen. Hier gehören sie zum Bereich C5:C7 .
• Fügen Sie nun die Beschränkungen hinzu, indem Sie auf das Feld hinzufügen auf der rechten Seite des Feldes.
• Wählen Sie schließlich Simplex LP im Wählen Sie eine Lösungsmethode

• Sobald Sie alle oben genannten Schritte ausgeführt haben, klicken Sie auf Lösen Sie am unteren Rand der Box.
• Danach wird die Solver-Ergebnisse wird angezeigt.
• Wählen Sie nun die Optionen und Berichte aus, die Sie in diesem Feld bevorzugen. Für die Demonstration wählen wir die Option Keep Solver Lösung nur Option.

• Klicken Sie dann auf OK .
• Der Datensatz wird nun folgendermaßen aussehen.

Dies ist nur eines der Beispiele, die zeigen, wie leistungsfähig die Excel-Solver-Funktion sein kann.

Lesen Sie mehr: Wie man den optimalen Produktmix in Excel berechnet (mit einfachen Schritten)

2. die Minimierung der Versandkosten

Nach dem obigen Maximierungsproblem wollen wir uns nun ein Beispiel ansehen, bei dem es um die Minimierung von Werten geht. Wir verwenden SUMME und SUMPRODUCT Funktionen zur Berechnung verschiedener Parameter. Nehmen wir dazu den folgenden Datensatz.

Versandkosten-Tabelle Tabelle: Diese Tabelle enthält den Zellbereich B4:E10 Dies ist eine Matrix, die die Versandkosten pro Einheit von jedem Lager zu jedem Einzelhandelsgeschäft enthält. Die Kosten für den Versand einer Produkteinheit von Boston nach Detroit betragen zum Beispiel $38 .

Produktanforderungen der einzelnen Einzelhandelsgeschäfte : Diese Information erscheint im Zellenbereich C14:C19 Die Einzelhandelsfiliale in Houston benötigt beispielsweise 225 Einheiten, Denver 150 Einheiten, Atlanta 100 Einheiten und so weiter. C18 ist eine Formelzelle, mit der die von den Verkaufsstellen benötigten Gesamteinheiten berechnet werden.

Nr. zum Versand von... : Bereich der Zellen D14:F19 enthält die einstellbaren Zellen. Diese Zellenwerte werden von Solver verändert. Wir haben diese Zellen mit einem Wert von 25 initialisiert, um Solver einen Startwert zu geben. Spalte G enthält Formeln. Diese Spalte enthält die Summe der Einheiten, die das Unternehmen von den Lagern aus an die einzelnen Verkaufsstellen liefern muss. Beispiel:, G14 Das Unternehmen muss 75 Produkteinheiten aus drei Lagern an die Verkaufsstelle in Denver schicken.

Lagerbestand Zeile 21 enthält den Bestand in jedem Lager. Das Lager in Los Angeles hat z. B. 400 Einheiten. Zeile 22 enthält Formeln, die den verbleibenden Bestand nach dem Versand anzeigen. Los Angeles hat z. B. 150 Einheiten von Produkten versandt (siehe Zeile 18) und verfügt daher über den verbleibenden Bestand von 250 (400-150) Einheiten.

Berechnete Versandkosten Zeile 24 enthält Formeln zur Berechnung der Versandkosten.

Der Solver füllt die Werte in den Zellbereich ein D14:F19 so zu wählen, dass die Versandkosten von den Lagern zu den Verkaufsstellen minimiert werden. Mit anderen Worten: Die Lösung minimiert den Wert in der Zelle G24 durch Anpassung der Werte des Zellbereichs D14:F19 unter Einhaltung der folgenden Bedingungen:

• Die Anzahl der von jeder Verkaufsstelle nachgefragten Einheiten muss mit der Anzahl der ausgelieferten Einheiten übereinstimmen, d. h. alle Bestellungen müssen erfüllt werden. Die folgenden Spezifikationen können diese Beschränkungen ausdrücken: C14=G14, C16=G16, C18=G18, C15=G15, C17=G17, und C19=G19
• Die Anzahl der im Bestand jedes Lagers verbleibenden Einheiten darf nicht negativ sein, d. h. ein Lager kann nicht mehr als seinen Bestand versenden. Die folgende Einschränkung zeigt dies: D24>=0, E24>=0, F24>=0 .
• Die einstellbaren Zellen können nicht negativ sein, da es keinen Sinn macht, eine negative Anzahl von Einheiten zu versenden. Das Dialogfeld Solve Parameters hat eine praktische Option: Make Unconstrained Variables Non-Negative. Stellen Sie sicher, dass diese Einstellung aktiviert ist.

Gehen wir die folgenden Schritte durch, um diese Aufgabe zu erledigen.

Schritte:

• Zunächst werden wir einige notwendige Formeln aufstellen. Zur Berechnung zu verschicken geben Sie die folgende Formel ein.

=SUMME(D14:F14)

• Drücken Sie dann Eingabe .

• Ziehen Sie dann das Symbol Füllgriff auf die Zelle G19 um die anderen Zellen mit der Formel zu füllen.
• Daher wird die Ausgabe wie folgt aussehen.

• Um die Gesamtsumme zu berechnen, geben Sie die folgende Formel ein.

=SUMME(C14:C19)

• Drücken Sie dann die Eingabetaste.

• Ziehen Sie dann das Symbol Füllgriff nach rechts bis zur Zelle G20 um die anderen Zellen mit der Formel zu füllen.
• Daher wird die Ausgabe wie folgt aussehen.

• Um die Versandkosten zu berechnen, geben Sie die folgende Formel ein.

=SUMPRODUCT(C5:C10,D14:D19)

• Drücken Sie dann Eingabe .

• Ziehen Sie dann das Symbol Füllgriff nach rechts bis zur Zelle F26 um die anderen Zellen mit der Formel zu füllen.
• Geben Sie nun die folgende Formel in die Zelle ein G26 .

=SUMME(D26:F26)

• Zum Öffnen des Solver Add-in gehen Sie zum Daten und klicken Sie auf Löser .

• Als nächstes füllen Sie die Feld "Zielsetzung" festlegen mit diesem Wert: $G$26 .
• Wählen Sie dann die Optionsschaltfläche des Feldes Min Option in Zur Steuerung.
• Zelle auswählen $D$14 zu $F$19 zum Ausfüllen des Feldes Durch Ändern der variablen Zellen Dieses Feld wird dann angezeigt. $D$14:$F$19 .
• Jetzt, hinzufügen eine nach der anderen. Die Bedingungen sind: C14=G14, C16=G16, C18=G18, C15=G15, C17=G17, C19=G19, D24>=0, E24>=0, und F24>=0 Diese Beschränkungen werden im Feld Subject to the Constraints angezeigt.
• Wählen Sie anschließend die Unbeschränkte Variablen nicht-negativ machen Kontrollkästchen.
• Wählen Sie schließlich Simplex LP aus der Dropdown-Liste Lösungsverfahren auswählen.

• Klicken Sie nun auf das Feld Lösen Sie Die folgende Abbildung zeigt die Solver-Ergebnisse Sobald Sie auf OK , wird Ihr Ergebnis angezeigt.

• Der Solver zeigt die in der folgenden Abbildung dargestellte Lösung an.

Lesen Sie mehr: Beispiel mit Excel Solver zur Kostenminimierung

Mehr über Excel Solver

In diesem Abschnitt wird das Dialogfeld Solver-Optionen behandelt. Über dieses Dialogfeld können Sie viele Aspekte des Lösungsprozesses steuern. Außerdem können Sie über dieses Dialogfeld Modellspezifikationen in einen Arbeitsblattbereich laden und speichern.

Normalerweise werden Sie ein Modell nur dann speichern wollen, wenn Sie mehr als einen Satz von Solver-Parametern mit Ihrem Arbeitsblatt verwenden werden. Excel speichert das erste Solver-Modell automatisch mit Ihrem Arbeitsblatt unter versteckten Namen. Wenn Sie weitere Modelle speichern, speichert Excel die Informationen in Form von Formeln, die den Spezifikationen entsprechen. (Die letzte Zelle im gespeicherten Bereich ist eine Array-Formel, die dieOptionseinstellungen).

Es kann vorkommen, dass Solver meldet, dass es keine Lösung finden kann, obwohl Sie wissen, dass eine Lösung existieren sollte. Sie können eine oder mehrere Solver-Optionen ändern und es erneut versuchen. Wenn Sie im Dialogfeld Solver-Parameter auf die Schaltfläche Optionen klicken, wird das in der folgenden Abbildung dargestellte Dialogfeld Solver-Optionen angezeigt.

Ein einfaches Solver-Beispiel in Excel

Wir können viele Aspekte kontrollieren, wie Solver ein Problem löst.

Es folgt eine kurze Beschreibung der Optionen von Solver:

Einschränkung Präzision Zellbezug: Geben Sie an, wie nahe die Formeln für Zellbezug und Beschränkung beieinander liegen müssen, um eine Beschränkung zu erfüllen. Wenn Sie eine geringere Genauigkeit angeben, kann Excel das Problem schneller lösen.

Automatische Skalierung verwenden Sie wird verwendet, wenn das Problem mit großen Unterschieden in der Größenordnung zu tun hat - wenn Sie zum Beispiel versuchen, einen Prozentsatz zu maximieren, indem Sie Zellen variieren, die sehr groß sind.

Iterationsergebnisse anzeigen Wenn Sie dieses Kontrollkästchen aktivieren, wird Solver angewiesen, nach jeder Iteration eine Pause einzulegen und die Ergebnisse anzuzeigen.

Integer-Beschränkungen ignorieren Wenn Sie dieses Kontrollkästchen aktivieren, ignoriert Solver Beschränkungen, die besagen, dass eine bestimmte Zelle eine ganze Zahl sein muss. Die Verwendung dieser Option kann es Solver ermöglichen, eine Lösung zu finden, die sonst nicht gefunden werden kann.

Maximale Zeit Wenn Solver meldet, dass das Zeitlimit überschritten wurde, können Sie die Zeit, die Solver für die Suche nach einer Lösung aufwenden soll, erhöhen.

Wiederholungen Geben Sie die maximale Anzahl von Lösungsversuchen ein, die Solver versuchen soll, das Problem zu lösen.

Max Teilprobleme Geben Sie die maximale Anzahl von Teilproblemen an, die vom Evolutionsalgorithmus gelöst werden können.

Maximal durchführbare Lösungen Geben Sie die maximale Anzahl der durchführbaren Lösungen an, die durch den Evolutionsalgorithmus gelöst werden können.

Lesen Sie mehr: Wie man den Excel Evolutionary Solver verwendet (mit einfachen Schritten)

Beispiel für die Optimierung von Anlageportfolios mit Excel Solver

In diesem Abschnitt werden wir ein Investitionsportfolio-Problem betrachten, das auch als finanzielles Problem bezeichnet werden kann. Wir werden ein solches mit Hilfe des Excel-Solvers optimieren. Das Ziel von Portfolio- oder Finanzoptimierung In den meisten Fällen besteht das Ziel darin, den Nutzen (z. B. die prognostizierte Rendite) zu maximieren und gleichzeitig die Verbindlichkeiten (z. B. das finanzielle Risiko) zu minimieren.

Betrachten wir einmal das folgende Anlageportfolio.

Die Problemstellung wird im Folgenden beschrieben.

• Der Betrag, den die Kreditgenossenschaft in Neuwagenkredite investiert, muss mindestens dreimal so hoch sein wie der Betrag, den die Kreditgenossenschaft in Gebrauchtwagenkredite investiert. Der Grund dafür ist, dass Gebrauchtwagenkredite risikoreichere Investitionen sind. Diese Einschränkung wird wie folgt dargestellt C5>=C6*3
• Autokredite sollten mindestens 15 % des Portfolios ausmachen. Diese Einschränkung wird wie folgt dargestellt D14>=.15
• Unbesicherte Kredite sollten nicht mehr als 25% des Portfolios ausmachen. Diese Einschränkung wird wie folgt dargestellt E8<=.25
• Mindestens 10 % des Portfolios sollten in Bank-CDs angelegt sein. Diese Einschränkung wird wie folgt dargestellt E9>=.10
• Der Gesamtbetrag der Investitionen beträgt 5.000.000 $.
• Alle Investitionen sollten positiv oder Null sein.

Führen Sie die folgenden Schritte aus, um zu sehen, wie Sie den Solver in Excel für Beispiele wie dieses verwenden können.

Schritte:

• Wählen Sie zunächst die Daten
• Wählen Sie dann Löser von der Analyse

• Füllen Sie nun das Feld Ziel setzen mit diesem Wert: $E$13 .
• Wählen Sie dann die Optionsschaltfläche für die Max Option in An
• Wählen Sie anschließend die Zelle $D$6 zu $D$10 zum Ausfüllen des Feldes Durch Ändern der variablen Zellen In diesem Feld wird dann angezeigt $D$6:$D$10 .
• Fügen Sie der Reihe nach die folgenden Bedingungen hinzu: $D$11= $C$4 $D$6>= $D$7*3, $E$15>= 0.15, $F$9= 0.1 Diese Beschränkungen werden in der Vorbehaltlich der Beschränkungen
• Wählen Sie die Unbeschränkte Variablen nicht-negativ machen Kontrollkästchen.
• Wählen Sie GRG Nichtlinear von der Wählen Sie eine Lösungsmethode Dropdown-Liste.

• Klicken Sie nun auf die Lösen Sie Klicken Sie auf OK .
• Es erscheint ein weiteres Dialogfeld, in dem Sie die Ergebnistypen auswählen müssen.
• Das bedeutet, dass Sie Folgendes auswählen müssen Keep Solver Lösung Andernfalls werden die Werte wieder auf die ursprünglichen Werte zurückgesetzt.
• Wählen Sie dann auf der rechten Seite des Dialogfelds alle Optionen im Feld Berichte .
• Dann klicken Sie auf OK danach.

• Wir haben 1.000.000 in die sich ändernden Zellen als Ausgangswerte eingegeben. Wenn Sie Solver mit diesen Parametern ausführen, ergibt sich die in der folgenden Abbildung gezeigte Lösung mit einem Gesamtertrag von 25% .
• Die Auto-Darlehen Werte ebenfalls geändert in 15%.
• Und so haben wir den höchsten Optimierungswert von Gesamtausbeute unter Berücksichtigung aller Zwänge.

Und so schließen wir die Optimierung eines Anlageportfolios mit dem Excel-Solver ab.

Lesen Sie mehr: Wie man einen Finanzplanungsrechner in Excel erstellt

Beispiel für lineare ganzzahlige Programmierung mit Excel Solver

Schauen wir uns ein Beispiel für die Verwendung eines Excel-Solvers in der ganzzahligen linearen Programmierung an. Schauen wir uns zunächst einen geeigneten Datensatz für das Problem an.

Nun ist es an der Zeit, sich die Besonderheiten des Excel-Solvers für dieses Beispiel der ganzzahligen linearen Programmierung anzusehen:

Entscheidungsvariablen:

X1: Produktionsmenge von Produkt 1.

X2: Produktionsmenge des Produkts 2.

Y: 1, wenn die erste Einstellung gewählt ist, oder 0, wenn die zweite Einstellung gewählt ist.

Objektive Funktion:

Z=10X1+12X2

Sachzwänge:

X1+X2<=35

X1-8Y<=12

X2+15Y<=25

Y={0,1}

X1,X2>=0

Führen Sie nun die folgenden Schritte aus, um zu sehen, wie wir dieses spezielle Beispiel für ganzzahlige lineare Programmierung in Excel mit dem Solver lösen können.

Schritte:

• Gehen Sie zunächst zum Daten und wählen Sie Löser von der Analyse

• Geben Sie nun die Werte und Beschränkungen in das Feld Löser Parameter Box wie in der Abbildung gezeigt.

• Klicken Sie dann auf Lösen Sie .
• Klicken Sie dann auf OK über die Solver-Ergebnisse .

Das Endergebnis der Verwendung des Excel-Solvers für das Beispiel der ganzzahligen linearen Programmierung sieht folgendermaßen aus.

Beispiel für Terminplanung mit Excel Solver

Angenommen, die Bank hat 22 Mitarbeiter. Wie sollten die Mitarbeiter so eingeteilt werden, dass sie die maximale Anzahl an freien Wochenendtagen haben? In diesem Planungsbeispiel des Excel-Solvers werden wir die Anzahl der freien Wochenendtage bei einer festen Anzahl von Mitarbeitern maximieren.

Schauen wir uns den Datensatz an.

Um das Planungsproblem zu lösen und den Solver in solchen Beispielen zu verwenden, können Sie die folgenden Schritte ausführen.

Schritte:

• Gehen Sie zunächst zur Daten in der Multifunktionsleiste und wählen Sie Löser von der Analyse

• Geben Sie anschließend die Werte der Nebenbedingungen und der Parameter ein, wie in der folgenden Abbildung dargestellt.

• Danach klicken Sie auf Lösen Sie .
• Klicken Sie schließlich auf OK über die Löser Ergebnisse.

Der Solver zeigt automatisch das Ergebnis des Planungsproblems in der Excel-Tabelle an, da wir in den einzelnen Schritten eine Auswahl getroffen haben.

Sie können den Solver in Excel für ähnliche Beispiele wie dieses verwenden.

Ein Excel-Solver-Beispiel für die Zuweisung von Marketingbudgets

Betrachten wir abschließend ein Szenario, in dem wir den Solver in Excel für die Zuweisung von Marketingbudgets verwenden müssen. Nehmen wir dazu einen Datensatz wie diesen.

Hier haben wir die aktuellen Statistiken auf der linken Seite und den Teil, in dem wir den Solver verwenden werden, auf der rechten Seite.

Folgen Sie diesen Schritten, um herauszufinden, wie wir dieses Marketingproblem mit Excel Solver lösen können.

Schritte:

• Gehen Sie zunächst zur Daten in der Multifunktionsleiste und wählen Sie die Registerkarte Löser von der Analyse Gruppe.

• Schreiben Sie dann die folgenden Randbedingungen und Parameter auf, wie in der Abbildung dargestellt.

• Danach klicken Sie auf Lösen Sie .
• Klicken Sie dann auf OK über die Solver-Ergebnisse

Die Werte werden sich aufgrund der von uns gewählten Beschränkungen und Parameter ändern.

Sie können den Solver in Excel für ähnliche Beispiele wie dieses verwenden.

Lesen Sie mehr: Ressourcenzuweisung in Excel (Erstellen mit Quick Steps)

Schlussfolgerung

Damit ist der Artikel zu den Excel-Solver-Beispielen abgeschlossen. Ich hoffe, Sie haben anhand dieser Beispiele verstanden, wie Sie den Excel-Solver für verschiedene Szenarien einsetzen können. Ich hoffe, Sie haben diesen Leitfaden als hilfreich und informativ empfunden. Wenn Sie Fragen oder Anregungen haben, lassen Sie es uns in den Kommentaren unten wissen.

Weitere Leitfäden wie diesen finden Sie unter ExcelWIKI.de .