Enkele praktische voorbeelden met Excel Solver

  • Deel Dit
Hugh West

Excel oplosser is een van de meest nuttige functies die u kunt tegenkomen bij het analyseren van gegevens in Excel. Dit is een wat-als analyse functie in de vorm van een Excel Add-in. Dit artikel zal zich richten op verschillende voorbeelden van de oplosser functie in Excel met veel verschillende gebieden.

Download Praktijk Werkboek

Download de voor de demonstratie gebruikte werkmap via onderstaande link.

Excel Solver.xlsx

Wat is Solver in Excel?

Solver is een Microsoft Excel add-in programma. De Solver maakt deel uit van de What-If Analysis tools die we in Excel kunnen gebruiken om verschillende scenario's te testen. Met de Excel tool Solver kunnen we besluitvormingsproblemen oplossen door de meest perfecte oplossingen te vinden. Ook wordt geanalyseerd hoe elke mogelijkheid de output van het werkblad beïnvloedt.

Hoe de oplossingsfunctie in Excel in te schakelen

U krijgt toegang tot Solver door te kiezen voor Data Analyseer Solver. Soms kan het gebeuren dat dit commando niet beschikbaar is, dan moet u de Solver add-in installeren met de volgende stappen:

  • Kies eerst de Bestand
  • Selecteer ten tweede Opties uit het menu.

  • Dus, de Excel-opties dialoogvenster verschijnt.
  • Hier, ga naar de Toevoegingen
  • Onderaan de Excel-opties dialoogvenster, selecteer Excel Toevoegingen van de Beheer drop-down lijst en klik dan op Ga naar .

  • Onmiddellijk, de Toevoegingen dialoogvenster verschijnt.
  • Plaats dan een vinkje naast Oplosser Add-In en klik dan op OK .

Zodra u de invoegtoepassingen in uw Excel-werkmap hebt geactiveerd, zijn ze zichtbaar op het lint. Ga naar de knop Gegevens tabblad en u kunt de Oplosser add-in op de Analyseer groep.

Hoe de Solver in Excel gebruiken

Alvorens in detail te treden, volgt hier de basisprocedure voor met behulp van Solver :

  • Allereerst zet u het werkblad op met waarden en formules. Zorg ervoor dat u de cellen correct hebt geformatteerd; u kunt bijvoorbeeld niet maximaal gedeeltelijke eenheden van uw producten produceren, dus formatteer die cellen zodanig dat ze getallen bevatten zonder decimale waarden.
  • Kies vervolgens Gegevens ➪ Analyse ➪ Oplosser Het dialoogvenster Solverparameters verschijnt.
  • Vervolgens specificeert u de doelcel. Doelcel wordt ook wel doelstelling genoemd.
  • Geef vervolgens het bereik op dat de veranderende cellen bevat.
  • Specificeer de beperkingen.
  • Wijzig zo nodig de Solver-opties.
  • Laat Solver het probleem oplossen.

2 Geschikte voorbeelden van doeltreffend gebruik van Excel Solver

In eerste instantie gaan we ons richten op twee eenvoudige problemen met behulp van de Excel solver. Het eerste is het maximaliseren van de winst van een reeks producten en het tweede richt zich op het minimaliseren van de productiekosten. Dit zijn slechts twee voorbeelden om de procedure van Excel solver in twee verschillende scenario's te laten zien. Meer problemen met betrekking tot dezelfde functie volgen in het latere deel van het artikel.

1. Maximaliseer de winst van producten

Laten we eerst de volgende dataset bekijken.

De hoogste winst komt van product C. Om de totale winst van de productie te maximaliseren, kunnen we dus alleen product C produceren. Maar als de dingen zo eenvoudig waren, zou je geen hulpmiddelen als Solver nodig hebben. Dit bedrijf heeft enkele beperkingen waaraan moet worden voldaan om producten te produceren:

  • De gecombineerde productiecapaciteit bedraagt 300 eenheden per dag.
  • De onderneming heeft 50 eenheden van Product A nodig om een bestaande bestelling uit te voeren.
  • De onderneming heeft 40 eenheden van Product B nodig om een verwachte order te vervullen.
  • De markt voor produkt C is relatief beperkt. De onderneming is dus niet geïnteresseerd in de produktie van meer dan 40 eenheden van dit produkt per dag.

Laten we nu eens kijken hoe we de oplosser kunnen gebruiken om met het probleem te werken.

Stappen:

  • Ga eerst naar de Gegevens tabblad op je lint.
  • Selecteer vervolgens Oplosser van de Analyse groep.

  • Selecteer nu cel E8 als de objectieve cel van de Solver Parameter doos.
  • Naast de Naar opties selecteren Max omdat we proberen de waarde van de cel te maximaliseren.
  • In de Door variabele cellen te veranderen Selecteer de celwaarden die we voornamelijk willen veranderen. Hier behoren ze tot het bereik C5:C7 .
  • Voeg nu de beperkingen toe door te klikken op de Toevoegen knop aan de rechterkant van het vak.
  • Selecteer tenslotte Simplex LP in de Selecteer een oplosmethode

  • Zodra u klaar bent met alle bovenstaande stappen, klikt u op Oplossen op de bodem van de doos.
  • Daarna wordt de Resultaten van de oplosser box zal verschijnen.
  • Selecteer nu de opties en rapporten waaraan u de voorkeur wilt geven in dit vak. Voor de demonstratie kiezen we ervoor om de Oplossing houden optie alleen.

  • Klik vervolgens op OK .
  • De dataset verandert nu in dit.

Dit geeft het optimale aantal eenheden aan dat nodig is om de maximale winst te behalen binnen de ingevoerde beperking. Dit is slechts een van de voorbeelden die laten zien hoe krachtig de Excel solver functie kan zijn.

Lees meer: Hoe een optimale productmix te berekenen in Excel (met eenvoudige stappen)

2. Minimale verzendkosten

Laten we na het bovenstaande maximalisatieprobleem eens kijken naar een voorbeeld dat gericht is op het minimaliseren van waarden. We zullen gebruik maken van SUM en SUMPRODUCT functies voor het berekenen van verschillende parameters. Laten we daarvoor de volgende dataset nemen.

Tabel verzendkosten Deze tabel bevat het celbereik B4:E10 Dit is een matrix met de verzendkosten per eenheid van elk magazijn naar elk verkooppunt. Bijvoorbeeld, de kosten om een eenheid van een product van Boston naar Detroit te verzenden zijn $38 .

Productbehoeften van elke winkel Deze informatie verschijnt in het celbereik C14:C19 Het verkooppunt in Houston heeft bijvoorbeeld 225 eenheden nodig, Denver 150 eenheden, Atlanta 100 eenheden, enz. C18 is een formulecel die de totale benodigde eenheden van de verkooppunten berekent.

Nee. om te verzenden van... : Celbereik D14:F19 bevat de instelbare cellen. Deze celwaarden zullen door Solver worden gevarieerd. We hebben deze cellen geïnitialiseerd met een waarde van 25 om Solver een startwaarde te geven. Kolom G bevat formules. Deze kolom bevat de som van de eenheden die het bedrijf vanuit de magazijnen naar elk detailhandelsverkooppunt moet verzenden. Bijvoorbeeld, G14 heeft een waarde van 75. De onderneming moet vanuit drie magazijnen 75 eenheden producten naar het verkooppunt in Denver sturen.

Magazijninventaris Rij 21 bevat de hoeveelheid voorraad in elk magazijn. Bijvoorbeeld, het magazijn van Los Angeles heeft 400 eenheden voorraad. Rij 22 bevat formules die de resterende voorraad na verzending weergeven. Bijvoorbeeld, Los Angeles heeft 150 (zie rij 18) eenheden producten verzonden, dus heeft het de resterende 250 (400-150) eenheden voorraad.

Berekende verzendkosten : Rij 24 bevat formules die de verzendkosten berekenen.

De oplosser zal de waarden in het celbereik invullen D14:F19 zodanig dat de verzendkosten van de magazijnen naar de verkooppunten geminimaliseerd worden. Met andere woorden, de oplossing minimaliseert de waarde in cel G24 door de waarden van het celbereik D14:F19 aan te passen met inachtneming van de volgende beperkingen:

  • Het aantal door elk verkooppunt gevraagde eenheden moet gelijk zijn aan het aantal verzonden eenheden. Met andere woorden, alle bestellingen moeten worden uitgevoerd. De volgende specificaties kunnen deze beperkingen uitdrukken: C14=G14, C16=G16, C18=G18, C15=G15, C17=G17, en C19=G19
  • Het aantal resterende eenheden in de voorraad van elk magazijn mag niet negatief zijn. Met andere woorden, een magazijn kan niet meer verzenden dan zijn voorraad. De volgende beperking laat dit zien: D24>=0, E24>=0, F24>=0 .
  • De instelbare cellen kunnen niet negatief zijn omdat het verschepen van een negatief aantal eenheden geen zin heeft. Het dialoogvenster Solve Parameters heeft een handige optie: Make Unconstrained Variables Non-Negative. Zorg ervoor dat deze instelling is ingeschakeld.

Laten we de volgende stappen doorlopen om de taak uit te voeren.

Stappen:

  • Eerst zullen we enkele noodzakelijke formules instellen. Om te berekenen te verzenden typ de volgende formule in.

=SUM(D14:F14)

  • Druk vervolgens op Ga naar .

  • Sleep vervolgens het pictogram Vulgreep naar cel G19 om de andere cellen te vullen met de formule.
  • Daarom ziet de uitvoer er als volgt uit.

  • Typ daarna de volgende formule om het totaal te berekenen.

=SUM(C14:C19)

  • Druk dan op Enter.

  • Sleep vervolgens het pictogram Vulgreep naar rechts tot aan cel G20 om de andere cellen te vullen met de formule.
  • Daarom ziet de uitvoer er als volgt uit.

  • Om daarna de verzendkosten te berekenen, typt u de volgende formule in.

=SUMPRODUCT(C5:C10,D14:D19)

  • Druk vervolgens op Ga naar .

  • Sleep vervolgens het pictogram Vulgreep naar rechts tot aan cel F26 om de andere cellen te vullen met de formule.
  • Typ nu de volgende formule in cel G26 .

=SUM(D26:F26)

  • Om de Oplosser-invoegtoepassing ga naar de Gegevens tabblad en klik op Oplosser .

  • Vul vervolgens de Doelstelling veld instellen met deze waarde: $G$26 .
  • Selecteer vervolgens het keuzerondje van de Min optie in To control.
  • Selecteer cel $D$14 naar $F$19 om het veld te vullen Door variabele cellen te veranderen Dit veld toont dan $D$14:$F$19 .
  • Nu, Toevoegen beperkingen een voor een. De beperkingen zijn: C14=G14, C16=G16, C18=G18, C15=G15, C17=G17, C19=G19, D24>=0, E24>=0, en F24>=0. Deze beperkingen worden getoond in het veld Subject to the Constraints.
  • Selecteer daarna de Niet-beperkte variabelen niet-negatief maken check box.
  • Selecteer tenslotte Simplex LP in de keuzelijst Selecteer een oplosmethode.

  • Klik nu op de Oplossen De volgende figuur toont de Resultaten van de oplosser dialoogvenster. Zodra u op OK wordt uw resultaat getoond.

  • De oplosser toont de oplossing in de volgende figuur.

Lees meer: Voorbeeld met Excel Solver om de kosten te minimaliseren

Meer over Excel Solver

In dit hoofdstuk bespreken we het dialoogvenster Solver-opties. Met dit dialoogvenster kunt u veel aspecten van het oplossingsproces regelen. U kunt met dit dialoogvenster ook modelspecificaties in een werkbladbereik laden en opslaan.

Gewoonlijk zult u een model alleen willen opslaan wanneer u meer dan één set Solver-parameters bij uw werkblad zult gebruiken. Excel slaat het eerste Solver-model automatisch op bij uw werkblad met behulp van verborgen namen. Als u aanvullende modellen opslaat, slaat Excel de informatie op in de vorm van formules die overeenkomen met de specificaties. (De laatste cel in het opgeslagen bereik is een matrixformule die deopties instellingen.)

Het kan gebeuren dat Solver meldt dat het geen oplossing kan vinden, zelfs wanneer u weet dat er een oplossing zou moeten bestaan. U kunt een of meer van de Solver-opties wijzigen en het opnieuw proberen. Wanneer u op de knop Opties in het dialoogvenster Solver-parameters klikt, verschijnt het dialoogvenster Solver-opties dat in de volgende figuur wordt getoond.

Een eenvoudig voorbeeld van een oplosser in Excel

We kunnen veel aspecten controleren van hoe Solver een probleem oplost.

Hier volgt een korte beschrijving van de opties van Solver:

Beperkte nauwkeurigheid Specificeer hoe dicht de celverwijzing en de beperking-formule bij elkaar moeten liggen om aan een beperking te voldoen. Door minder precisie te specificeren zal Excel het probleem sneller oplossen.

Automatisch schalen gebruiken Het wordt gebruikt wanneer het probleem betrekking heeft op grote verschillen in grootte - wanneer u bijvoorbeeld probeert een percentage te maximaliseren door cellen te variëren die zeer groot zijn.

Iteratie resultaten tonen Door dit vakje aan te vinken wordt Solver opgedragen de resultaten na elke iteratie te onderbreken en weer te geven.

Integer beperkingen negeren Als u dit vakje aanvinkt, negeert Solver beperkingen die aangeven dat een bepaalde cel een geheel getal moet zijn. Door deze optie te gebruiken kan Solver een oplossing vinden die anders niet gevonden kan worden.

Maximale tijd : Vermeld de maximale tijd (in seconden) die Solver aan één probleem mag besteden. Als Solver meldt dat hij de tijdslimiet heeft overschreden, kunt u de tijd die hij aan het zoeken naar een oplossing besteedt, verhogen.

Iteraties : Voer het maximum aantal proefoplossingen in dat Solver moet proberen om het probleem op te lossen.

Max Subproblemen Het wordt gebruikt om complexe problemen op te lossen. Specificeer het maximum aantal sub-problemen dat door het evolutionaire algoritme mag worden opgelost.

Maximaal haalbare oplossingen Het wordt gebruikt voor complexe problemen. Specificeer het maximum aantal haalbare oplossingen dat door het evolutionaire algoritme kan worden opgelost.

Lees meer: Hoe Excel Evolutionary Solver te gebruiken (met gemakkelijke stappen)

Voorbeeld van beleggingsportefeuilleoptimalisatie met Excel Solver

In dit deel bekijken we een beleggingsportefeuilleprobleem, dat ook kan worden beschouwd als een financieel probleem. We gaan dat optimaliseren met behulp van de Excel solver. Het doel van portefeuille of financiële optimalisatie is het identificeren van de optimale portefeuille (verdeling van activa) onder die portefeuilles gegeven een bepaalde doelstelling. In de meeste gevallen is de doelstelling het maximaliseren van voordelen, zoals voorspeld rendement, en het minimaliseren van verplichtingen, zoals financieel risico.

Laten we eens kijken naar de volgende beleggingsportefeuille.

De probleemstelling wordt hieronder beschreven.

  • Het bedrag dat de kredietunie in nieuwe autoleningen zal investeren, moet ten minste driemaal zo hoog zijn als het bedrag dat de kredietunie in gebruikte autoleningen zal investeren. De reden hiervoor is dat gebruikte autoleningen riskantere investeringen zijn. Deze beperking wordt voorgesteld als C5>=C6*3
  • Autoleningen moeten ten minste 15% van de portefeuille uitmaken. Deze beperking wordt voorgesteld als D14>=.15
  • Niet-gegarandeerde leningen mogen niet meer dan 25% van de portefeuille uitmaken. Deze beperking wordt voorgesteld als E8<=.25
  • Ten minste 10% van de portefeuille moet in bank-CD's zitten. Deze beperking wordt voorgesteld als E9>=.10
  • Het totale geïnvesteerde bedrag is $5.000.000.
  • Alle investeringen moeten positief of nul zijn.

Volg deze stappen om te zien hoe u de solver in Excel kunt gebruiken voor voorbeelden als deze.

Stappen:

  • Selecteer eerst de Gegevens
  • Selecteer vervolgens Oplosser van de Analyse

  • Vul nu het veld Doelstelling instellen met deze waarde: $E$13 .
  • Selecteer vervolgens het keuzerondje voor de Max optie in Naar
  • Selecteer daarna de cel $D$6 naar $D$10 om het veld te vullen Door variabele cellen te veranderen Dit veld toont dan $D$6:$D$10 .
  • Voeg een voor een beperkingen toe. De beperkingen zijn: $D$11= $C$4 $D$6>= $D$7*3, $E$15>= 0,15, $F$9= 0,1 Deze beperkingen worden getoond in de Onder voorbehoud van de beperkingen
  • Selecteer de Niet-beperkte variabelen niet-negatief maken check box.
  • Selecteer GRG Niet-lineair van de Selecteer een oplosmethode drop-down lijst.

  • Klik nu op de Oplossen Klik op OK .
  • Er komt nog een dialoogvenster waarin u de resultaatsoorten moet selecteren.
  • Dat betekent dat u moet kiezen Oplossing houden Anders keren de waarden terug naar de oorspronkelijke waarden.
  • Selecteer vervolgens aan de rechterkant van het dialoogvenster alle opties in het Rapporten .
  • Klik dan op OK hierna.

  • We hebben 1.000.000 ingevuld in de veranderende cellen als beginwaarden. Wanneer u Solver uitvoert met deze parameters, produceert het de oplossing in de volgende figuur die een totale opbrengst heeft van 25% .
  • De Autoleningen waarden ook veranderd in 15%.
  • En zo kregen we de hoogste optimaliseringswaarde van Totale opbrengst rekening houdend met alle beperkingen.

En zo voltooien we de optimalisatie van een beleggingsportefeuille met behulp van de Excel solver.

Lees meer: Hoe financiële planningscalculator maken in Excel

Voorbeeld van lineair integer programmeren met Excel Solver

Laten we eens kijken naar een voorbeeld van het gebruik van een Excel solver bij integer lineaire programmering. Bekijk eerst een geschikte dataset voor het probleem.

Nu is het tijd om te kijken naar de bijzonderheden van de Excel solver voor dit integer lineaire programmeervoorbeeld:

Beslissingsvariabelen:

X1: Productiehoeveelheid van product 1.

X2: Productiehoeveelheid van product 2.

Y: 1 als de eerste instelling is geselecteerd of 0 als de tweede instelling is geselecteerd.

Objectieve functie:

Z=10X1+12X2

Beperkingen:

X1+X2<=35

X1-8Y<=12

X2+15Y<=25

Y={0,1}

X1,X2>=0

Volg nu deze stappen om te zien hoe we dit specifieke voorbeeld van integer lineaire programmering in Excel kunnen oplossen met de solver.

Stappen:

  • Ga eerst naar de Gegevens tabblad en selecteer Oplosser van de Analyse

  • Zet nu de waarden en beperkingen in de Solver Parameter vakje zoals in de figuur.

  • Klik dan op Oplossen .
  • Klik vervolgens op OK op de Resultaten van de oplosser .

Het eindresultaat van het gebruik van de Excel solver op het integer lineaire programmeervoorbeeld ziet er als volgt uit.

Voorbeeld van planning met Excel Solver

Stel dat de bank 22 werknemers heeft. Hoe moeten de werknemers worden ingeroosterd zodat ze het maximale aantal vrije weekenddagen hebben? We zullen het aantal vrije weekenddagen maximaliseren met een vast aantal werknemers in dit planningsvoorbeeld van de Excel solver.

Laten we naar de dataset kijken.

De beperkingen zijn weergegeven in de figuur. Om het planningsprobleem op te lossen en de solver te gebruiken in dergelijke voorbeelden kunt u de volgende stappen volgen.

Stappen:

  • Ga eerst naar de Gegevens tabblad op uw lint en selecteer Oplosser van de Analyse

  • Voer vervolgens de waarden van de beperkingen en de parameters in, zoals aangegeven in de onderstaande figuur.

  • Klik daarna op Oplossen .
  • Klik tenslotte op OK op de Oplosser Resultaten.

De solver toont automatisch het resultaat van het planningsprobleem op de Excel-spreadsheet, vanwege de keuzes die we in de stappen hebben gemaakt.

U kunt de solver in Excel gebruiken voor dergelijke voorbeelden.

Een Excel Solver Voorbeeld voor Marketing Budget Toewijzingen

Laten we ten slotte eens kijken naar een scenario waarin we de solver in Excel moeten gebruiken voor de toewijzing van marketingbudgetten. Laten we daarvoor een dataset als deze nemen.

Hier hebben we links de huidige statistieken, en rechts het gedeelte waar we de oplosser gaan gebruiken.

Volg deze stappen om erachter te komen hoe we dit marketingprobleem kunnen aanpakken met Excel solver.

Stappen:

  • Ga eerst naar de Gegevens tabblad op uw lint en selecteer de Oplosser van de Analyse groep.

  • Schrijf vervolgens de volgende beperkingen en de parameters op zoals in de figuur.

  • Klik daarna op Oplossen .
  • Klik vervolgens op OK op de Resultaten van de oplosser

De waarden zullen hierin veranderen vanwege de beperkingen en parameters die wij hebben gekozen.

U kunt de solver in Excel gebruiken voor dergelijke voorbeelden.

Lees meer: Toewijzing van middelen in Excel (Maken met snelle stappen)

Conclusie

Hiermee is het artikel voor Excel solver voorbeelden afgesloten. Hopelijk heeft u het idee van het gebruik van de Excel solver voor verschillende scenario's uit deze voorbeelden begrepen. Ik hoop dat u deze gids nuttig en informatief vond. Als u vragen of suggesties heeft, laat het ons weten in de commentaren hieronder.

Voor meer gidsen als deze, bezoek ExcelWIKI.com .

Hugh West is een zeer ervaren Excel-trainer en -analist met meer dan 10 jaar ervaring in de branche. Hij heeft een bachelor in Accounting en Finance en een master in Business Administration. Hugh heeft een passie voor lesgeven en heeft een unieke lesaanpak ontwikkeld die gemakkelijk te volgen en te begrijpen is. Zijn deskundige kennis van Excel heeft duizenden studenten en professionals over de hele wereld geholpen hun vaardigheden te verbeteren en uit te blinken in hun carrière. Via zijn blog deelt Hugh zijn kennis met de wereld en biedt hij gratis Excel-tutorials en online trainingen aan om individuen en bedrijven te helpen hun volledige potentieel te bereiken.