用excel规划求解下载,其中一条是两列不能同时有数据,如何表达?

EXCEL竟然能干这个!&规划求解工具!
你可能听说过著名的“鸡兔同笼”问题:已知有鸡和兔共有15只,共有40只脚,问鸡和兔各有几只?
这里有一个有趣的算法:假设鸡和兔都经过特殊培训,我们大喝一声,它们都抬起一只脚,现在挨着地的脚的数量是:40-15=25。我们再大喝一声,它们又都抬起一只脚,现在挨着地的脚的数量是:25-15=10,这时鸡都是两脚朝天地躺地上了,兔子还两只脚立着。所以,兔子有10&2=5只,鸡有15-5=10只。
不过,现实生活中遇到的问题往往要比这个复杂得多,而且绝大多数实际问题都不太可能用这种取巧的方法解答的。幸好我们有Excel,Excel中的“规划求解”是解决这类问题的简便易用的工具之一。
在默认情况下,我们在Excel界面中是找不到规划求解工具的。在Excel
2010中,选择“文件→选项→加载项”命令,在“查看和管理Microsoft
Office加载项”对话框最下方的“管理”下拉框中选择“Excel加载项”,然后单击对话框右侧的“转到”按钮,弹出“加载宏”对话框,如下图所示。
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在弹出的“加载宏”对话框中的“可用加载宏”选项列表中,勾选“规划求解加载项”复选框,然后单击“确定”按钮添加加载项,同时关闭对话框,完成Excel规划求解加载项的加载。
现在Excel规划求解加载项已经加载到Excel中了,选择功能区中的“数据”功能标签,你会发现其中多了一个叫做“分析”的功能组。“规划求解”按钮就在那里。
Excel中的规划求解工具能够帮助我们解决很多复杂的问题,下面让我们结合一个有趣的案例来了解Excel规划求解工具的强大能力。
假如我们有1000元钱,要买5种商品(每种商品至少要买一件或以上),每种商品的价格如下图所示,如果希望正好把1000元钱用掉,每种商品应该各买多少件?
作为使用Excel规划求解工具第一步,也是最重要的一步,我们必须把问题用Excel表达出来,变成Excel规划求解工具能够理解的模型。
如图所示,我们把C5:C9单元格命名为“可变单元格”,把E5单元格命名为“目标单元格”。在目标单元格中输入公式:“=SUMPRODUCT(B5:B9*C5:C9)”,用来计算当前商品的总价。该公式也可以写成“=SUMPRODUCT(B5:B9,C5:C9)”。
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建立规划求解模型的关键在于,首先必须使用Excel函数和公式建立起“可变单元格”和“目标单元格”之间的联系,也就是所谓的建立规划求解模型。根据实际问题建立起“可变单元格”和“目标单元格”之间的联系后,就可以试着通过改变可变单元格中的每个数值,可以观察目标单元格的计算结果,看一看什么时候能正好凑到1000元钱。
如果问题比较复杂,人工试探凑数的过程是相当漫长、几乎不能完成的,不过幸好有计算机,幸好有Excel,幸好Excel中有规划求解工具,Excel中的规划求解工具能够帮助我们自动完成这个任务。
单击“数据→分析→规划求解”命令,弹出“规划求解参数”对话框,如下图所示。
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这个对话框看起来很复杂,其实我们要做的只有三方面内容:
(1)设置目标;
(2)设置可变单元格;
(3)设置需要遵守的约束条件。
下面具体分析每个步骤的具体操作。
(1)设置目标参数:即图中的第1部分,在这里要告诉Excel规划求解工具,那个已经与“可变单元格”建立了联系的“目标单元格”的位置,以及期望目标单元格达到的目标值,目标值可以是求解问题可能实现的最大值、最小值和我们所指定的特定值,在本例中我们使用指定的值1000。
(2)设置可变单元格:即图中的第2部分,在这里要告诉Excel规划求解工具哪些是驱动目标单元格变化的可变单元格。
(3)设置需要遵守的约束条件:即图中的第3部分,在很多问题中,可变单元格的变化不是天马行空,不受任何约束的。比如在本案例中,可变单元格必须是整数(商品不能买半个)和每件商品的数量必须大于一件。在该对话框的“遵守约束”中可以为Excel规划求解工具指定约束条件。
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利用Excel规划求解工具解决管理实践问题的关键是“用Excel公式和函数建立可变单元格和目标单元格之间的关系”,用专业一点的术语来说就是建立可变量和目标量之间Excel模型。这样Excel就可以利用计算机超快的计算能力,在遵守约束条件的前提下,按照某种算法,在不断改变可变单元格中数值的同时观察比较目标单元格中的数值,直到找到一组符合条件的答案!
规划求解的求解方法看起来很笨,但是计算机的运算速度弥补了它的“笨”!其实,在细节上,Excel规划求解也并非傻傻地寻找答案,其中也应用了一些先进算法,不过,具体细节不是我们普通Excel用户关注的范围,为了便于理解,我们暂且就认为它“傻”吧!
了解了Excel规划求解工具的基本工作原理之后,现在继续完成我们的规划求解过程。
在“规划求解参数”对话框中的“设置目标”文本框处,选取目标单元格E5,在“目标值”文本框中输入目标值1000;在“通过更改可变单元格”文本框中,选取我们的可变单元格区域C5:C9,设置结果如下图所示。
现在开始在“遵守约束”中设置我们的约束条件,单击“遵守约束”列表框右侧的“添加”按钮,弹出“添加约束”对话框。
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在这里我们要告诉规划求解工具在搜索答案时必须遵守的约束条件:每个可变单元格必须大于等于1(每件商品至少买一件),如图所示。然后单击“确定”按钮,回到“规划求解参数”对话框。
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这时我们发现,“遵守约束”列表框中出现了刚刚添加的约束条件。下面继续添加另外一个约束条件,单击“遵守约束”列表框右侧的“添加”按钮,弹出“添加约束”对话框,如图所示。
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这一次,我们要在“添加约束”对话框中告诉Excel规划求解工具,可变单元格必须是整数,我们做如下图所示设定,这里的“Int”是英文Integer的缩写,意思是“整数”。然后单击“确定”按钮回到“规划求解参数”对话框。
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这时我们发现,“遵守约束”列表框中出现了我们刚刚添加的两个约束条件,如图下所示。
单击“规划求解参数”对话框下方的“求解”按钮,开始Excel规划求解运算,Excel弹出“规划求解结果”对话框,显示“规划求解找到一个在误差范围内的整数解。可满足所有约束”,这表示规划求解工具已经找到了一个问题的答案。我们在该消息的下方选择“保留规划求解的解”单选框,然后单击“确定”按钮关闭该对话框,这时找到的一组解,如图所示。
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从上面的问题的求解过程我们可以感觉到,Excel规划求解工具相当强大。它能够把复杂的问题简化成Excel能够解决的问题,通过建立相对简单的规划求解模型,快速找到问题的答案。
现在我们改变问题的要求(即改变问题的约束条件),看一看Excel规划求解工具有没有能力应付。新的问题是:每种东西必须买3件以上,怎么才能正好把1000元钱一分不剩正好花掉呢?
很简单,我们只需把问题的第二个约束条件变成“可变单元格&=3”,求解即可,如图所示。
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下面是我们得到的改变了约束条件的新答案,选择“保留规划求解的解”单选框,然后单击“确定”按钮把规划求解的答案保存起来,如图所示。
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直觉告诉我们,对于这个花钱的问题,可能有多种答案,但遗憾的是,Excel规划求解工具每次只能找到问题的一组解决方案,如果我们尝试找出另外一组答案,可以通过修改Excel规划求解工具的约束条件,排除已经找到的那一个答案的方式来解决。
下面回顾一下规划求解的整个工作过程。
(1)建立Excel规划求解模型:把实际问题用Excel表达出来,确定可变单元格、目标单元格和约束条件所对应的单元格区域。
(2)用Excel公式和函数建立可变单元格和目标单元格之间的联系。
(3)设置规划求解工具对话框:即设置目标单元格、可变单元格和遵守的约束。
我们可以看到,Excel规划求解工具把复杂的问题的求解过程变得相当简单。使用Excel规划求解工具的核心是建立实际问题的Excel规划求解模型,即建立可变单元格和目标单元格之间的联系。如果模型建好了,问题就解决了一大半。
关于Excel规划求解工具的其他设置,这里不再介绍。读者有兴趣的话,可上网搜索相关帮助。
Excel规划求解虽然有很多局限,但是其“易获得性”和“易用性”使得我们能够随时用它解决一些管理问题,只要告诉Excel规划求解工具解决问题的思路,把复杂的求解过程交给Excel规划求解工具处理就可以了!
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