用excel规划求解并作灵敏度分析
- 格式:doc
- 大小:631.50 KB
- 文档页数:13
实验二线性规划模型及灵敏度分析(一)实验目的:掌握使用Excel软件进行灵敏度分析的操作方法。
(二)实验内容和要求:用Excel软件完成案例。
(三)实例操作:(1)建立电子表格模型;(2)使用Excel规划求解功能求解问题并生成“敏感性报告”;(3)结果分析:哪些问题可以直接利用“敏感性报告”中的信息求解,哪些问题需要重新规划求解,并对结果提出你的看法;(4)在Word文档中书写实验报告,包括线性规划模型、电子表格模型、敏感性报告和结果分析等。
案例1 市场调查问题某市场调查公司受某厂的委托,调查消费者对某种新产品的了解和反应情况。
该厂对市场调查公司提出了以下要求:(1)共对500个家庭进行调查;(2)在被调查家庭中,至少有200个是没有孩子的家庭,同时至少有200个是有孩子的家庭;(3)至少对300个被调查家庭采用问卷式书面调查,对其余家庭可采用口头调查;(4)在有孩子的被调查家庭中,至少对50%的家庭采用问卷式书面调查;(5)在没有孩子的被调查家庭中,至少对60%的家庭采用问卷式书面调查。
对不同家庭采用不同调查方式的费用如下表所示:市场调查费用表家庭类型调查费用(元)问卷式书面调查口头调查有孩子的家庭50 30没有孩子的家庭40 25问:市场调查公司应如何进行调查,使得在满足厂方要求的条件下,使得总调查费用最少?案例2 经理会议建议的分析某公司生产三种产品A1,A2,A3,它们在B1,B2两种设备上加工,并耗用C1,C2两种原材料,已知生产单位产品耗用的工时和原材料以及设备和原材料的每天最多可使用量如下表所示:生产三种产品的有关数据资源产品A1 产品A2 产品A3 每天最多可使用量设备B1(min) 1 2 1 430设备B2(min) 3 0 2 460原料C1(kg) 1 4 0 420原料C2(kg) 1 1 1 300每件利润(元) 30 20 50已知每天对产品A2的需求不低于70件,对A3不超过240件。
90. 如何在Excel中进行敏感性分析?90、如何在 Excel 中进行敏感性分析?在当今的数据驱动时代,Excel 作为一款强大的电子表格软件,被广泛应用于各种数据分析和决策支持场景。
敏感性分析作为一种重要的分析方法,可以帮助我们了解模型中输入变量的变化对输出结果的影响程度,从而为决策提供更可靠的依据。
接下来,让我们一起深入探讨如何在 Excel 中进行敏感性分析。
首先,我们需要明确敏感性分析的概念。
简单来说,敏感性分析就是研究当模型中的某个或某些输入变量发生变化时,输出结果会如何相应地改变。
这对于评估模型的稳定性和可靠性,以及识别关键的影响因素非常有帮助。
在 Excel 中进行敏感性分析,通常可以采用以下几种方法:一、数据表格法这是一种较为直观和简单的方法。
假设我们有一个销售预测模型,其中销售量、单价和成本是影响利润的主要因素。
我们可以在 Excel 中创建一个数据表,将这三个变量放在列标题上,然后在不同的行中输入它们可能的取值。
接着,通过公式计算出每个组合下的利润。
这样,我们就可以直观地看到不同变量取值对利润的影响。
例如,假设利润的计算公式为:利润=(销售量单价)成本。
我们可以在 Excel 中输入如下公式:在 B2 单元格输入:=B1C1 D1然后通过向下填充或复制公式,得到不同变量组合下的利润值。
通过观察这个数据表,我们可以快速了解每个变量对利润的影响程度,例如销售量增加 10%时利润的变化情况,或者单价降低 5%时利润的变化情况。
二、单变量求解当我们想要知道当输出结果达到某个特定值时,某个输入变量应该取什么值时,可以使用单变量求解功能。
比如,我们仍然以销售预测模型为例,已知当前的销售量、单价和成本,以及计算出的利润。
现在假设我们希望利润达到一个特定的目标值,比如 10000 元,然后想知道在这种情况下,单价应该调整为多少。
操作步骤如下:首先,在 Excel 中输入利润的计算公式,然后选择“数据”选项卡中的“假设分析”,再点击“单变量求解”。
在电子表格中利用数据表进行敏感性分析
操作指南(以KJ公司为例):
第一步:首先在电子表格中创建一张数据表,该数据表应该包含所要进行敏感性分析的内容。
数据表的范围(红框)如图‐1中的单元格(O21:Q28)所示。
图‐1 决策树数据表
第二步,在数据表中的第一列(O22:O28,第一行除外),依序分别键入各种概率的尝试值(例如,从0.2至0.8每隔步进0.1递增)。
如图‐2所示。
图‐2 各种概率的尝试值
第三步,在数据表中第二列和第三列的第一行(P21:Q21),分别键入等号‘=’,然后用鼠分别标点击单元格(P13)和(P16),使之与所要分析的单元格的内容相对应。
这样,目标单元格(P21)的内容就是决策的内容(P13);同理,目标单元格(Q21)的内容就是期望收益值(P16)。
其赋值结果如图‐3所示。
图‐2 目标单元格赋值公式
第四步,选择整个数据表(O21:Q28),然后在Excel工作表中的“数据”菜单中点击“假设分析”选项,在出现的下拉菜单中点击“数据表”。
此时,则会出现如图‐4所示的对话框。
在数据表对话框中的“输入引用列的单元格”处,用鼠标点击初始给定的概率尝试值,即单元格P10。
图‐4 数据表对话框
说明:在“输入应用行的单元格”处不输入任何值,因为本例中没有用“行”来给出各种概率的尝试值。
最后,点击“确定”按钮。
此时便会生成一个如图‐5所示的区域表。
对于区域表中第一列的每一个概率尝试值,均有经过计算后的最优决策值和期望收益值与之相对应,这些数值分别显示在区域表中的第二列和三列。
图‐5 与各种概率尝试值对应的最优决策和期望收益。
灵敏度分析实验例子实验报告课程名称:运筹学实验项目名称:应用Excel对线性规划进行灵敏度分析班级与班级代码:实验室名称(或课室):专业:任课教师:学号:姓名:实验日期:2010 年10 月18 日广东商学院教务处制姓名实验报告成绩评语:指导教师(签名)年月日说明:指导教师评分后,实验报告交院(系)办公室保存。
实验二应用Excel对线性规划的灵敏度分析一、实验目的与要求1.了解线性规划模型中各参数的变化对最优解的影响。
2.会用Excel中提供的敏感性报告对目标函数系数进行灵敏度分析。
3.会用Excel中提供的敏感性报告对约束条件右端值的灵敏度分析。
二、实验步骤与方法1.可以在电子表格中采取试验的方法,不断增加或减少的jc值,直到最优解发生改变,以找到最优解发生变化时对应的jc值.但是,这样计算太麻烦了。
2.在Excel求得最优解之后,在其右边列出了它可以提供的三个报告。
选择第二项敏感性报告的选项,就可以得到灵敏度的分析报告,它显示在模型的工作表之前。
3.当几个价值系数同时变动时,注意使用百分之百法则。
4.对约束条件限定数的灵敏度分析同上:选择第二项“敏感性报告”的选项,就可以得到灵敏度的分析报告,其中“约束”表即是。
5.若几个约束限定数同时变动,也要注意使用百分之百法则。
三、实验内容第1题.A医院放射科目前可以开展X 线平片检查和CT检查业务,现拟购买磁共振仪,以增设磁共振检查业务。
为此A 医院收集了有关信息,从医院获取最大利润角度出发,问是否应购买磁共振仪?经过资料收集,A 医院估计今后放射科如果开展此3项业务,在现有放射科医务人员力量和病人需求的情况下,每月此3项业务的最多提供量为1800人次。
平均每人次检查时间、每月机器实际可使用时间、平均每人次检查利润如下表放射科业务项 目 X线平片检查 CT检查 磁共振检查 平均每人次检查时间(小时/次) 0.10.250.5每月机器实际可使用时间(小时) 300 120 120 平均每人次检查利润(元/次)2060101、建立模型设123,,x x x 分别表示进行X 线平片检查,CT 检查,磁共振检查的人次,z 表示总利润,建立模型为:123123123123max 2060100.1 300 0.25 120.. 0.5120 1800,,0z x x x x x s t x x x x x x x =++≤⎧⎪≤⎪⎪≤⎨⎪++≤⎪⎪≥⎩(1)Excel规划求解过程得到规划求解结果及敏感性报告表如下:规划求解结果敏感性报告表(2)灵敏度分析1)、目标函数系数变动分析①单个目标函数系数变动情况:由以上得到的灵敏度报告表中可以看到:c1 的现值: 20c1 允许的增量:40c1 允许的减量:10c1 的允许变化范围:10≤c1≤60所以在目标函数系数c2、c3不变时,c1在10≤c1≤60范围内变化,问题最优解不变;同理,目标函数系数c1、c3不变时,c2在20≤c2范围内变化,问题的最优解不变;由灵敏度报告表可看出,核共振项目的终值为0,即不增设这个项目的检查,系数c3在c3≤20 的范围内变化都不影响最优解。
e x c e l敏感性分析敏感性分析excel投资项目敏感性分析是用来衡量投资项目中某个因素的变动对该项目预期结果影响程度的一种方法。
通过敏感性分析,可以明确敏感的关键问题,避免绝对化偏差,防止决策失误,进而增强在关键环节或关键问题上的执行力。
在复杂的投资环境中,对投资项目净现值的影响是多方面的,各方面又是相互关联的,要实现预期目标,需要采取综合措施,多次测算,依靠手工完成,往往令人望而却步。
借助于Excel,可以实现自动化分析。
下面通过具体的实例来说明Excel在投资项目敏感性分析中的具体应用。
有关资料数据如表1所示。
一、投资项目敏感性分析涉及的计算公式营业现金流量=营业收入-付现成本-所得税=税后净利润+折旧=(营业收入-营业成本)×(1-所得税税率)+折旧=(营业收入-付现成本-折旧)×(1-所得税税率)+折旧=(营业收入—付现成本)×(1-所得税税率)+折旧×所得税税率投资项目净现值=营业现金流量现值-投资现值二、建立Excel分析模型第一步,在Excel工作表中建立如表1所示的投资项目敏感性分析格式。
第二步,定义计算公式:B9=PV($B$3,$B$4,-(($B$5-$B$6)*(1-$J}$7)+($B$8/$B$4)*$B$7))-$B$8;C12=BI2/100-0.5,用鼠标拖动C12单元格右下角的填充柄到C15单元格,利用Excel的自动填充技术,完成C13、C14、C15这三个单元格公式的定义;D12=B5*(1+C12),用鼠标拖动D12单元格右下角的填充柄到D15单元格,完成D13、D14、D15这三个单元格公式的定义;E12=PV($B$3.$B$4.-(($D$12-$D$13)*(1-$D$14)+($D$15/$B$4)*$D$14))-$D$15,拖动E12单元格右下角的填充柄到E15单元格,完成E13、E14、E15这三个单元格公式的定义;F12=(E12-$B$9)/$B$9,用鼠标拖动F12单元格右下角的填充柄到F15单元格,完成F13、F14、F15这三个单元格公式的定义;G12=F12/C12,用鼠标拖动G12单元格右下角的填充柄到G15单元格,完成G13、G14、G15这三个单元格公式的定义。
利用Excel自动实现投资项目敏感性分析【摘要】本文介绍了利用Excel自动实现投资项目敏感性分析的方法。
通过建立投资项目模型,设定变量范围,然后利用Excel进行模拟,分析敏感性结果,并制定决策策略。
通过这些步骤,可以帮助投资者更好地了解投资项目的风险和收益,从而做出更明智的决策。
文章总结了这一方法的优势和意义,展望了其在投资决策中的应用前景,并提出了相关建议。
通过本文的介绍,读者可以了解到利用Excel进行投资项目敏感性分析的重要性,以及如何运用这一方法来提高投资决策的准确性和效率。
【关键词】Excel、投资项目、敏感性分析、模型、变量范围、模拟、决策策略、研究背景、研究意义、总结、展望、建议。
1. 引言1.1 概述投资项目的敏感性分析是评估投资项目在不同条件下的盈利能力和风险收益比的一种重要方法。
通过对投资项目关键变量的敏感性分析,可以帮助投资者更好地了解项目的风险和收益预期,从而制定更有效的投资决策策略。
在现代金融领域,投资项目的盈利和风险往往受到多种因素的影响,包括市场环境、政策法规、行业竞争等因素,因此进行敏感性分析是非常必要的。
本文将基于Excel软件,利用其强大的数据处理和分析功能,实现投资项目的敏感性分析。
将建立一个基于投资项目的财务模型,包括收入、成本、利润等关键指标。
然后,设定关键变量的范围,如销售额增长率、成本率、折旧率等,以反映不同条件下的情况。
接下来,利用Excel进行模拟计算,通过调整不同变量的数值,分析项目的盈利潜力和风险敏感度。
根据敏感性结果制定相应的决策策略,为投资者提供合理的参考建议。
1.2 研究背景投资项目敏感性分析是投资决策过程中非常重要的一环。
在实际的投资项目中,往往会受到各种外部因素的影响,如市场波动、政策变化、自然灾害等。
对投资项目进行敏感性分析可以帮助投资者更好地了解项目的风险和收益,从而制定相应的应对策略。
随着信息技术的发展,利用Excel等软件工具进行投资项目敏感性分析变得更加容易和高效。
题目
如何利用EXC E L求解线性规划问题及其灵敏度分析
第 8 组
姓名学号
乐俊松 0
孙然 0
徐正超 0
崔凯 0
王炜垚 0
蔡淼 0
南京航空航天大学(贸易经济)系2011年(5)月(3)日
摘要
线性规划是运筹学的重要组成部分,在工业、军事、经济计划等领域有着广泛的应用,但其手工求解方法的计算步骤繁琐复杂。
本文以实际生产计划投资组合最优化问题为例详细介绍了Excel软件的”规划求解”和“solvertable”功能辅助求解线性规划模型的具体步骤,并对其进行了灵敏度分析。
目录
引言 (4)
软件的使用步骤 (4)
结果分析 (9)
结论与展望 (10)
参考文献 (11)
1. 引言
对于整个运筹学来说,线性规划(Linear Programming)是形成最早、最成熟的一个分支,是优化理论最基础的部分,也是运筹学最核心的内容之一。
它是应用分析、量化的方法,在一定的约束条件下,对管理系统中的有限资源进行统筹规划,为决策者提供最优方案,以便产生最大的经济和社会效益。
因此,将线性规划方法用于企业的产、销、研等过程成为了现代科学管理的重要手段之一。
[1] Excel中的线性规划求解和solvertable功能并不作为命令直接显示在菜单中,因此,使用前需首先加载该模块。
具体操作过程为:在Excel的菜单栏中选择“工具/加载宏”,然后在弹出的对话框中选择“规划求解”和“solvertable”,并用鼠标左键单击“确定”。
加载成功后,在菜单栏中选择“工具/规划求解”,便会弹出“规划求解参数”对话框。
在开始求解之前,需先在对话框中设置好各种参数,包括目标单元格、问题类型(求最大值还是最小值)、可变单元格以及约束条件等。
2 软件的使用步骤
“规划求解”可以解决数学、财务、金融、经济、统计等诸多实
际问题,在此我们只举一个简单的应用实例,说明其具体的操作
方法。
某人有一笔资金可用于长期投资,可供选择的投资机会包括购买国库券、公司债券、投资房地产、购买股票或银行保值储蓄等。
投资者希望投资组合的平均年限不超过5年,平均的期望收益率不低于13%,风险系数不超过4,收益的增长潜力不低于10%。
问在满足上述要求的前提下投资者该如何选择投资组合使平均年收益率最高(不同的投资方式的具体参数如下表。
) 解:设xi 为第I 种投资方式在总投资额中的比例,则模型如下: Max S=11x1+15x2 +25x3+20x4+10x5+12x6+3x7
.
3x1+10x2 + 6x3+ 2x4+ x5+ 5x6
5 11x1+15x2+25x3+20x4+10x5+12x6+3x7
13 x1+ 3x2 + 8x3 + 6x4+ x5+ 2x6
4
15x2 +30x3 +20x4+5x5 +10x6 10 x1+ x2 + x3 + x4 + x5 + x6+ x7 = 1
x1,x2,x3,x4,x5,x6,x7 0
序号 投资方式 投资期限(年) 年收益率%
风险系数 增长潜
力% 1 国库券 3 11 1 0 2 公司债券 10 15
3 15 3 房地产
6 25 8 30 4 股票 2
20 6 20 5 短期存款 1
10 1 5 6 长期储蓄 5 12 2 10
7 现金存款 0 3 0 0
在EXCEL表格中,建立线性规划模型可以通过以下几步
完成:
(1)首先将题目中所给数据输入工作表中,包括基础数据、
约束条件等已知信息,如图1所示,其中单元格B8、H8是可变单元格,不需要输入任何数据或公式,最后的计算结果将显示其中。
(2)将目标方程和约束条件的对应公式输入各单元格中,回车后以下四个单元格均显示数字“0”。
B11=SUMPR0DUCT(B3:H3,B8:H8)
B14=SUMPR0DUCT(B2:H2,B8:H8)
B15=SUMPR0DUCT(B3:H3,B8:H8)决策变量
目标方程
约束条件
基础数据
B16=SUMPR0DUCT(B4:H4,B8:H8)
B17=SUMPR0DUCT(B5:H5,B8:H8)
B18=SUM(B8:H8)
线性规划问题的电子表格模型建好后,即可利用“规划求
解”功能进行求解。
针对图1的电子表格模型,在工具菜单中选择“规划求解”命令,弹出“规划求解参数”窗口。
在该对话框中,目标单元格选择B11,问题类型选择“最大值”,可变单元格选择B8:H8,点击“添加”按钮,弹出“添加约束”对话框,根据所建模型,共有三个约束条件,针对约束一:3x1+10x2 + 6x3+ 2x4+ x5+ 5x6 5,左端“单元格引用位置”应选择输入B14,右端输入C14,符号类型选择“<=”。
继续添加约束二、三,点击“添加”,分别选择:B15C15,B16C16,B17C17,B18=C18完成后选择“确定”,回到“规划求解参数“。
求解参数右侧有一个“选项”按钮,利用它可以在求解之前
对求解过程做一些特定的设置。
本例中的线性规划模型对x1和
x2有非负约束的要求,点击“选项”按钮,弹出“规划求解选项”对话框,该对话框中是关于求解问题的一些更细致的选项,其中最重要的是“采用线性模型”和“假定非负”,确定选择这两项如图5所示,这就告诉Excel求解的是一个线性规划问题,并且为
非负约束,这样它将拒绝可变单元格产生负值。
其他选项对于小型计算通常是比较合适的,所以无需进行修改。
点击“确定”回到“规划求解参数”对话框。
以上都做好之后点击求解。
规划求解之后点击solvertable功能,选择一维如图
跳出新界面后,第一行空格选定要想测定哪个系数的灵敏度设a34所在单元格。
第2行空格设定a34从变换到10,精度为。
第3行空格设定输出X1到X7和目标函数所对应的值。
第4行空格设定从D24单元格开始输出结果,然后求解。
如图
3 结果分析
规划求解后问题答案自动显示在表格中,如图所示
得最优解:X1=,X3=
平均年收益率=17%
即将%的资金投入到国债,%的资金投入到房地产,可以实现最大收益。
然后进行灵敏度分析,刚才求解中假设求a34的灵敏度(即股票系数的灵敏度),solvertable求解后显示如图。
由图可知,当a34>时,问题的最优解还是X1和X3,由此可知,a34的灵敏度,为a34>。
因此,若想测定其他系数的灵敏度,只需将solvertable的第一行空格选定相应的单元格便是。
4 结论与展望
通过上述步骤可看出,利用Excel进行线性规划模型的求解简便、快捷,表中数值可根据用户要求自行设置,除了在合理安排产品的生产决策可使用外,对于研究如何合理使用企业各项经济资源,以及研究如何统筹安排,对人、财、物等现有资源进行优化组合、实现最大效能等均可参照使用,能有效地提高组织决策的速度及准确性,而Excel办公软件的普遍性优点使之更适合于促进科学决策的信息化水平。
[2]
5 参考文献
1.《如何利用EXC E L求解线性规划问题及其灵敏度分析》孙爱萍王瑞梅
2. 张纯义.Excel用于生产决策的线性规划法【J】.会计之友,2005.1O.。