Algunos ejemplos prácticos con Excel Solver

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Hugh West

Solucionador Excel es una de las funciones más útiles que se pueden encontrar al analizar datos en Excel. Se trata de una función de análisis hipotético en forma de complemento de Excel. Este artículo se centrará en diferentes ejemplos de la función solucionador de Excel que incluye muchas áreas diferentes.

Descargar el cuaderno de prácticas

Descargue el cuaderno de ejercicios utilizado para la demostración desde el siguiente enlace.

Excel Solver.xlsx

¿Qué es Solver en Excel?

Solver es un programa complementario de Microsoft Excel. El Solver forma parte de las herramientas de análisis de suposición Y si... que podemos utilizar en Excel para probar diferentes escenarios. Podemos resolver problemas de toma de decisiones utilizando la herramienta de Excel Solver encontrando las soluciones más perfectas. También analizan cómo afecta cada posibilidad al resultado de la hoja de cálculo.

Cómo activar la función Solver en Excel

Puede acceder a Solver seleccionando Datos Analice Solver. A veces puede ocurrir que este comando no esté disponible, tienes que instalar el complemento Solver siguiendo los siguientes pasos:

  • En primer lugar, elija el Archivo
  • En segundo lugar, seleccione Opciones del menú.

  • Así, el Opciones de Excel aparece el cuadro de diálogo.
  • Aquí, vaya a la Complementos
  • En la parte inferior del Opciones de Excel seleccione Complementos de Excel del Gestione y, a continuación, pulse Vaya a .

  • Inmediatamente, el Complementos aparece el cuadro de diálogo.
  • A continuación, marque Complemento Solver y, a continuación, haga clic en OK .

Una vez activados los complementos en el libro de Excel, estarán visibles en la cinta de opciones. Basta con que se desplace a la opción Datos y encontrará la pestaña Solucionador en el Analice grupo.

Cómo utilizar Solver en Excel

Antes de entrar en más detalles, he aquí el procedimiento básico para utilizando Solver :

  • En primer lugar, configure la hoja de trabajo con valores y fórmulas. Asegúrese de haber formateado correctamente las celdas; por ejemplo, el tiempo máximo no puede producir unidades parciales de sus productos, así que formatee esas celdas para que contengan números sin valores decimales.
  • A continuación, elija Datos ➪ Análisis ➪ Solucionador Aparecerá el cuadro de diálogo Parámetros del Solver.
  • A continuación, especifique la celda de destino. La celda de destino también se conoce como objetivo.
  • A continuación, especifique el rango que contiene las celdas cambiantes.
  • Especifique las restricciones.
  • Si es necesario, cambie las opciones del Solver.
  • Deja que Solver resuelva el problema.

2 Ejemplos adecuados del uso eficaz de Excel Solver

Inicialmente, vamos a centrarnos en dos problemas sencillos utilizando el solver de Excel. El primero será maximizar el beneficio de una serie de productos y el segundo se centra en minimizar el coste de producción. Estos son sólo dos ejemplos para mostrar el procedimiento del solver de Excel en dos escenarios diferentes. Más problemas relacionados con la misma característica seguirán en la parte posterior del artículo.

1. Maximizar el beneficio de los productos

Veamos primero el siguiente conjunto de datos.

El mayor beneficio procede del Producto C. Por lo tanto, para maximizar el beneficio total de la producción, sólo podemos producir el Producto C. Pero si las cosas fueran tan sencillas, no harían falta herramientas como Solver. Esta empresa tiene algunas restricciones que debe cumplir para producir productos:

  • La capacidad de producción combinada es de 300 unidades al día.
  • La empresa necesita 50 unidades del producto A para cubrir un pedido existente.
  • La empresa necesita 40 unidades del producto B para atender un pedido previsto.
  • El mercado del producto C es relativamente limitado, por lo que la empresa no está interesada en producir más de 40 unidades diarias de este producto.

Veamos ahora cómo podemos utilizar el solucionador para trabajar con el problema.

Pasos:

  • En primer lugar, vaya a la página Datos de la cinta de opciones.
  • A continuación, seleccione Solucionador del Análisis grupo.

  • Seleccione ahora la celda E8 como célula objetivo del Parámetro Solver caja.
  • Además del A opciones seleccionar Max ya que estamos tratando de maximizar el valor de la celda.
  • En el Cambiando las celdas variables seleccione los valores de las celdas que desea modificar. En este caso, pertenecen al rango C5:C7 .
  • Ahora añada las restricciones haciendo clic en el botón Añadir situado a la derecha de la casilla.
  • Por último, seleccione Simplex LP en el Seleccione un método de resolución

  • Una vez que haya realizado todos los pasos anteriores, haga clic en Resuelva en la parte inferior de la caja.
  • Después, el Resultados del solucionador aparecerá.
  • Ahora seleccione las opciones y los informes que desee en este cuadro. Para la demostración, vamos a elegir activar la opción Solución Keep Solver sólo opción.

  • A continuación, haga clic en OK .
  • El conjunto de datos cambiará ahora a esto.

Esto indica el número óptimo de unidades necesarias para obtener el máximo beneficio dentro de la restricción introducida. Éste es sólo uno de los ejemplos que demuestran lo potente que puede ser la función Solver de Excel.

Más información: Cómo calcular la combinación óptima de productos en Excel (con sencillos pasos)

2. Minimizar los gastos de envío

Tras el problema de maximización anterior, veamos un ejemplo centrado en la minimización de valores. Utilizaremos SUM y SUMPRODUCTO para calcular distintos parámetros. Para ello, tomemos el siguiente conjunto de datos.

Tabla de gastos de envío : Esta tabla contiene el rango de celdas B4:E10 Se trata de una matriz que contiene los costes de envío por unidad desde cada almacén a cada punto de venta. Por ejemplo, el coste de enviar una unidad de un producto desde Boston a Detroit es de $38 .

Necesidades de productos de cada establecimiento Esta información aparece en el rango de celdas C14:C19 Por ejemplo, el punto de venta de Houston necesita 225 unidades, Denver necesita 150 unidades, Atlanta necesita 100 unidades, y así sucesivamente. C18 es una celda de fórmula que calcula el total de unidades necesarias de los puntos de venta.

No. para enviar desde... : Rango de celdas D14:F19 contiene las celdas ajustables. Los valores de estas celdas serán variados por Solver. Hemos inicializado estas celdas con un valor de 25 para dar a Solver un valor inicial. Columna G contiene fórmulas. Esta columna contiene la suma de unidades que la empresa necesita enviar a cada punto de venta desde los almacenes. Por ejemplo, G14 muestra un valor de 75. La empresa tiene que enviar 75 unidades de productos al punto de venta de Denver desde tres almacenes.

Inventario de almacén Fila 21: La fila 21 contiene la cantidad de inventario en cada almacén. Por ejemplo, el almacén de Los Ángeles tiene 400 unidades de inventario. La fila 22 contiene fórmulas que muestran el inventario restante después del envío. Por ejemplo, Los Ángeles ha enviado 150 (véase, fila 18) unidades de productos, por lo que tiene las 250 (400-150) unidades restantes de inventario.

Gastos de envío calculados Fila 24: La fila 24 contiene fórmulas que calculan los gastos de envío.

El solucionador rellenará los valores del rango de celdas D14:F19 de forma que se minimicen los costes de envío desde los almacenes a los puntos de venta. En otras palabras, la solución minimizará el valor en la celda G24 ajustando los valores del rango de celdas D14:F19 cumpliendo las siguientes restricciones:

  • El número de unidades demandadas por cada punto de venta debe ser igual al número de unidades enviadas. En otras palabras, todos los pedidos serán atendidos. Las siguientes especificaciones pueden expresar estas restricciones: C14=G14, C16=G16, C18=G18, C15=G15, C17=G17, y C19=G19
  • El número de unidades restantes en el inventario de cada almacén no debe ser negativo. En otras palabras, un almacén no puede enviar más que su inventario. La siguiente restricción lo demuestra: D24>=0, E24>=0, F24>=0 .
  • Las celdas ajustables no pueden ser negativas porque enviar un número negativo de unidades no tiene sentido. El cuadro de diálogo Resolver parámetros tiene una opción muy útil: Hacer que las variables no restringidas no sean negativas. Asegúrese de que esta opción está activada.

Veamos los siguientes pasos para realizar la tarea.

Pasos:

  • En primer lugar, estableceremos algunas fórmulas necesarias. Para calcular a enviar escriba la siguiente fórmula.

=SUMA(D14:F14)

  • A continuación, pulse Entre en .

  • A continuación, arrastre el icono Asa de relleno hasta la celda G19 para rellenar las otras celdas con la fórmula.
  • Por lo tanto, la salida tendrá este aspecto.

  • A continuación, para calcular el total, escriba la siguiente fórmula.

=SUMA(C14:C19)

  • A continuación, pulse Intro.

  • A continuación, arrastre el icono Asa de relleno hacia la derecha hasta la celda G20 para rellenar las otras celdas con la fórmula.
  • Por lo tanto, la salida tendrá este aspecto.

  • A continuación, para calcular los gastos de envío, escriba la siguiente fórmula.

=SUMPRODUCT(C5:C10,D14:D19)

  • A continuación, pulse Entre en .

  • A continuación, arrastre el icono Asa de relleno hacia la derecha hasta la celda F26 para rellenar las otras celdas con la fórmula.
  • Ahora escriba la siguiente fórmula en la celda G26 .

=SUMA(D26:F26)

  • Para abrir el Complemento Solver vaya a la página Datos y haga clic en Solucionador .

  • A continuación, rellene el Establecer campo Objetivo con este valor: $G$26 .
  • A continuación, seleccione el botón de opción Min en To control.
  • Seleccionar celda $D$14 a $F$19 para rellenar el campo Cambiando las celdas variables Este campo mostrará $D$14:$F$19 .
  • Ahora, Añadir Las restricciones son: C14=G14, C16=G16, C18=G18, C15=G15, C17=G17, C19=G19, D24>=0, E24>=0, y F24>=0 Estas restricciones se mostrarán en el campo Sujeto a restricciones.
  • A continuación, seleccione la opción Hacer no negativas las variables sin restricciones casilla de verificación.
  • Por último, seleccione Simplex LP de la lista desplegable Seleccionar un método de resolución.

  • Ahora, haga clic en el botón Resuelva La siguiente figura muestra el Resultados del solucionador Una vez que haga clic en OK se mostrará el resultado.

  • El Solver muestra la solución que aparece en la siguiente figura.

Más información: Ejemplo con Excel Solver para minimizar costes

Más información sobre Excel Solver

En esta sección vamos a tratar el cuadro de diálogo Opciones del solucionador. Mediante este cuadro de diálogo, puede controlar muchos aspectos del proceso de solución. También puede cargar y guardar especificaciones del modelo en un rango de hojas de trabajo utilizando este cuadro de diálogo.

Por lo general, sólo querrá guardar un modelo cuando vaya a utilizar más de un conjunto de parámetros de Solver con su hoja de cálculo. Excel guarda el primer modelo de Solver automáticamente con su hoja de cálculo utilizando nombres ocultos. Si guarda modelos adicionales, Excel almacena la información en forma de fórmulas que corresponden a las especificaciones. (La última celda del rango guardado es una fórmula de matriz que contiene la fórmulaopciones de configuración).

Puede ocurrir que Solver informe de que no puede encontrar una solución, incluso cuando usted sabe que debería existir una solución. Puede cambiar una o más de las opciones de Solver e intentarlo de nuevo. Cuando haga clic en el botón Opciones del cuadro de diálogo Parámetros de Solver, aparecerá el cuadro de diálogo Opciones de Solver que se muestra en la siguiente figura.

Un sencillo ejemplo de Solver en Excel

Podemos controlar muchos aspectos de cómo Solver resolverá un problema.

He aquí una breve descripción de las opciones de Solver:

Precisión de las restricciones : Especifique qué tan cerca deben estar las fórmulas de Referencia de Celda y Restricción para satisfacer una restricción. Especificar menos precisión hará que Excel resuelva el problema más rápidamente.

Utilizar la escala automática : Se utiliza cuando el problema trata con grandes diferencias de magnitud- cuando se intenta maximizar un porcentaje, por ejemplo, variando celdas que son muy grandes.

Mostrar resultados de iteración : Al seleccionar esta casilla, se indica a Solver que haga una pausa y muestre los resultados después de cada iteración.

Ignorar restricciones de números enteros Si selecciona esta casilla de verificación, Solver ignorará las restricciones que mencionan que una celda en particular debe ser un número entero. El uso de esta opción puede permitir a Solver encontrar una solución que no se puede encontrar de otra manera.

Tiempo máximo Tiempo máximo: Indique la cantidad máxima de tiempo (en segundos) que desea que Solver dedique a un único problema. Si Solver informa de que ha superado el límite de tiempo, puede aumentar la cantidad de tiempo que dedicará a buscar una solución.

Iteraciones Introduzca el número máximo de soluciones de prueba que desea que Solver intente para resolver el problema.

Subproblemas Max Se utiliza para resolver problemas complejos. Especifica el número máximo de sub-problemas que pueden ser resueltos por el algoritmo Evolutivo.

Soluciones máximas viables : Se utiliza para problemas complejos. Especifica el número máximo de soluciones factibles que puede resolver el algoritmo Evolutivo.

Más información: Cómo utilizar el solucionador evolutivo de Excel (con sencillos pasos)

Ejemplo de optimización de la cartera de inversiones con Excel Solver

En esta sección, vamos a ver un problema de cartera de inversión, que también se puede decir que es un problema financiero. Vamos a optimizar tal con la ayuda del solucionador de Excel. El objetivo de optimización financiera o de cartera consiste en identificar la cartera (distribución de activos) óptima entre las que existen dado un objetivo determinado. En la mayoría de los casos, el objetivo es maximizar los beneficios, como la rentabilidad prevista, minimizando al mismo tiempo los pasivos, como el riesgo financiero.

Veamos la siguiente cartera de inversiones.

A continuación se describe el planteamiento del problema.

  • La cantidad que la cooperativa de crédito invertirá en préstamos para coches nuevos debe ser al menos tres veces la cantidad que la cooperativa de crédito invertirá en préstamos para coches usados. La razón es: que los préstamos para coches usados son inversiones más arriesgadas. Esta restricción se representa como C5>=C6*3
  • Los préstamos para automóviles deben representar al menos el 15% de la cartera. Esta restricción se representa como D14>=.15
  • Los préstamos no garantizados no deben representar más del 25% de la cartera. Esta restricción se representa como E8<=.25
  • Al menos el 10% de la cartera debe estar en CD bancarios. Esta restricción se representa como E9>=.10
  • El importe total invertido asciende a 5.000.000 de dólares.
  • Todas las inversiones deben ser positivas o nulas.

Sigue estos pasos para ver cómo puedes utilizar el solucionador en Excel para ejemplos como éste.

Pasos:

  • En primer lugar, seleccione el Datos
  • A continuación, seleccione Solucionador del Análisis

  • Rellene el campo Objetivo con este valor: $E$13 .
  • A continuación, seleccione el botón de opción Max opción en A
  • A continuación, seleccione la celda $D$6 a $D$10 para rellenar el campo Cambiando las celdas variables Este campo mostrará $D$6:$D$10 .
  • Añade las restricciones una a una. Las restricciones son: $D$11= $C$4 $D$6>= $D$7*3, $E$15>= 0,15, $F$9= 0,1 Estas limitaciones se mostrarán en la sección Sujeto a las limitaciones
  • Seleccione Hacer no negativas las variables sin restricciones casilla de verificación.
  • Seleccione GRG No lineal del Seleccione un método de resolución lista desplegable.

  • Ahora haga clic en el botón Resuelva Haga clic en OK .
  • Aparecerá otro cuadro de diálogo en el que deberá seleccionar los tipos de resultados.
  • Lo que significa que debe seleccionar Solución Keep Solver De lo contrario, los valores volverán a ser los originales.
  • A continuación, en la parte derecha del cuadro de diálogo, seleccione todas las opciones del menú Informes .
  • A continuación, haga clic en OK después de esto.

  • Hemos introducido 1.000.000 en las celdas cambiantes como valores iniciales. Al ejecutar Solver con estos parámetros, produce la solución mostrada en la siguiente figura, que tiene un rendimiento total de 25% .
  • En Préstamos para automóviles también han cambiado a 15%.
  • Y así es como conseguimos el mayor valor de optimización de Rendimiento total teniendo en cuenta todas las restricciones.

Y así es como completamos la optimización de una cartera de inversión utilizando el solucionador de Excel.

Más información: Cómo crear una calculadora de planificación financiera en Excel

Ejemplo de programación lineal entera con Excel Solver

Veamos un ejemplo de uso de un solucionador de Excel en programación lineal entera. En primer lugar, eche un vistazo a un conjunto de datos adecuado para el problema.

Ahora es el momento de ver los detalles del solucionador de Excel para este ejemplo de programación lineal entera:

Variables de decisión:

X1: Cantidad de producción del producto 1.

X2: Cantidad de producción del producto 2.

Y: 1 si se selecciona el primer ajuste o 0 si se selecciona el segundo ajuste.

Función objetivo:

Z=10X1+12X2

Restricciones:

X1+X2<=35

X1-8Y<=12

X2+15Y<=25

Y={0,1}

X1,X2>=0

Ahora sigue estos pasos para ver cómo podemos resolver este ejemplo concreto de programación lineal entera en Excel utilizando el solucionador.

Pasos:

  • En primer lugar, vaya a la página Datos y seleccione Solucionador del Análisis

  • Ahora introduzca los valores y las restricciones en el campo Parámetro Solver como se muestra en la figura.

  • A continuación, haga clic en Resuelva .
  • A continuación, haga clic en OK en el Resultados del solucionador .

El resultado final de utilizar el solucionador de Excel en el ejemplo de programación lineal entera será el siguiente.

Ejemplo de programación con Excel Solver

Supongamos que el banco tiene 22 empleados. ¿Cómo deben programarse los trabajadores para que tengan el máximo número de días libres en fin de semana? Maximizaremos el número de días libres en fin de semana con un número fijo de empleados en este ejemplo de programación del solucionador de Excel.

Veamos el conjunto de datos.

Las restricciones se muestran en la figura. Para resolver el problema de programación y utilizar el solucionador en ejemplos como éste puede seguir estos pasos.

Pasos:

  • En primer lugar, vaya a la página Datos de la cinta de opciones y seleccione Solucionador del Análisis

  • A continuación, introduzca los valores de las restricciones y los parámetros como se muestra en la figura siguiente.

  • A continuación, haga clic en Resuelva .
  • Por último, haga clic en OK en el Solucionador Resultados.

El solucionador mostrará automáticamente el resultado del problema de programación en la hoja de cálculo Excel debido a las elecciones que hemos hecho en los pasos.

Puede utilizar el solucionador en Excel en ejemplos similares como ese.

Ejemplo de Excel Solver para la asignación de presupuestos de marketing

Por último, echemos un vistazo a un escenario en el que necesitamos utilizar el solucionador en Excel para asignaciones de presupuestos de marketing. Para ello, tomemos un conjunto de datos como este.

Aquí, tenemos las estadísticas actuales a la izquierda, y la parte en la que vamos a utilizar el solucionador está a la derecha.

Siga estos pasos para averiguar cómo podemos abordar este problema de marketing con Excel solver.

Pasos:

  • En primer lugar, vaya a la página Datos de la cinta de opciones y seleccione Solucionador del Análisis grupo.

  • A continuación, escriba las siguientes restricciones y los parámetros como se muestra en la figura.

  • A continuación, haga clic en Resuelva .
  • A continuación, haga clic en OK en el Resultados del solucionador

Los valores cambiarán en esto debido a las restricciones y parámetros que hemos elegido.

Puede utilizar el solucionador en Excel en ejemplos similares como ese.

Más información: Asignación de recursos en Excel (Crear con pasos rápidos)

Conclusión

Con esto concluye el artículo de ejemplos de solucionadores de Excel. Espero que hayas captado la idea de utilizar el solucionador de Excel para diferentes escenarios a partir de estos ejemplos. Espero que hayas encontrado esta guía útil e informativa. Si tienes alguna pregunta o sugerencia, háznoslo saber en los comentarios a continuación.

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Hugh West es un capacitador y analista de Excel altamente experimentado con más de 10 años de experiencia en la industria. Tiene una Licenciatura en Contabilidad y Finanzas y una Maestría en Administración de Empresas. Hugh tiene una pasión por la enseñanza y ha desarrollado un enfoque de enseñanza único que es fácil de seguir y comprender. Su conocimiento experto de Excel ha ayudado a miles de estudiantes y profesionales en todo el mundo a mejorar sus habilidades y sobresalir en sus carreras. A través de su blog, Hugh comparte su conocimiento con el mundo, ofreciendo tutoriales gratuitos de Excel y capacitación en línea para ayudar a las personas y empresas a alcanzar su máximo potencial.