EXCEL规划求解案例分析
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EXCEL中目标求解工具的使用与实际案例在Excel这个强大的电子表格软件中,目标求解工具是一项非常实用的功能,能够帮助我们解决各种实际问题。
本文将介绍Excel中目标求解工具的基本用法,并通过实际案例演示其在问题求解中的应用。
目标求解工具简介Excel的目标求解工具是一种高级分析工具,可以帮助用户根据一组特定的条件,求解出最优的结果。
无论是优化问题、约束条件还是目标设定,目标求解工具都能提供有效的解决方案。
如何使用目标求解工具步骤一:打开Excel并导航到目标求解工具在Excel中,依次点击“数据”选项卡->“分析”->“目标求解”即可打开目标求解工具。
步骤二:设置目标单元格和约束条件在目标求解对话框中,首先设置好目标单元格,即需要优化的结果所在的单元格。
接着,设置约束条件,包括变量单元格和对应的限制条件。
步骤三:选择求解方法和设置参数选择求解方法,通常有规划求解、整数规划或非线性规划等选项。
根据实际情况选择合适的方法,并设置相关参数。
步骤四:运行求解点击“确定”按钮后,Excel将根据设置的条件和目标运行求解过程,最终给出最优的结果。
实际案例演示假设我们需要在某个月的营销活动中确定最佳广告投入方案,以获取最大化销售额为目标。
我们可以利用Excel的目标求解工具来优化广告投入的分配,使得总销售额最大化。
通过设置广告投入金额的变量范围和销售额的约束条件,运行目标求解工具,Excel会自动计算出最佳的广告投入方案,以达到销售额最大化的目标。
Excel中的目标求解工具为我们提供了一个强大而灵活的工具,可用于解决各种优化和约束问题。
通过合理设置目标和约束条件,结合适当的求解方法,我们能够在Excel中快速求解复杂问题,找到最佳的解决方案。
在实际工作中,熟练掌握目标求解工具将极大地提高工作效率和决策准确性。
Excel的规划求解功能目录•引例•EXCEL中的规划求解工具•线性规划求解方法•对偶问题与影子价格•线性规划的敏感度分析•整数规划求解•非线性规划求解•目标规划问题求解•综合运用引例•生产两种风机(风机A和风机B)。
•生产风机A,需要工时3小时,用电4千瓦,钢材9吨;•生产风机B,需要工时7小时,用电5千瓦,钢材5吨。
•公司可提供的工时为300小时,可提供的用电量为250千瓦,可提供的钢材为420吨。
•假设,两种产品的单位利润分别为200万元和210万元。
怎样安排两种产品的生产量,所获得的利润最大?规划求解就是用来解决这类问题的,其实就像是在做应用题,设未知数,然后写函数。
规划求解的第一步也是将所描述的问题数学化,模型化。
接下来按照解题格式来做一下上面的应用题。
引例•生产两种风机(风机A和风机B)。
生产风机A,需要工时3小时,用电4千瓦,钢材9吨;生产风机B,需要工时7小时,用电5千瓦,钢材5吨。
•公司可提供的工时为300小时,可提供的用电量为250千瓦,可提供的钢材为420吨。
•假设,两种产品的单位利润分别为200万元和210万元。
怎样安排两种产品的生产量,所获得的利润最大?规划求解的第一步也是将所描述的问题数学化,模型化。
解:设风机A产量为x,风机B产量为y,最大利润为Pmax•x,y>=0•3x+7y<=300•4x+5y<=250•9x+5y<=420•Pmax=200x+200y引例•生产两种风机(风机A和风机B)。
生产风机A,需要工时3小时,用电4千瓦,钢材9吨;生产风机B,需要工时7小时,用电5千瓦,钢材5吨。
•公司可提供的工时为300小时,可提供的用电量为250千瓦,可提供的钢材为420吨。
•假设,两种产品的单位利润分别为200万元和210万元。
怎样安排两种产品的生产量,所获得的利润最大?规划求解的第二步也是将数学模型,输入Excel表格,构建关系引例规划求解的第二步也是将数学模型,输入Excel表格,构建关系,并将约束条件输入规划求解参数表引例通过规划求解功能,找到答案引例•1939年,前苏联科学家康托洛维奇总结了他对生产组织的研究,写出了《生产组织与计划中的数学方法》一书,是线性规划应用于工业生产问题的经典著作。
利用EXCE的规划求解进行求解威布尔分布参数
由于威布尔分布的可以描述独立同分布变量的分布,经常被用于不同
概率密度函数模型之间的相互比较,因此其参数估计一直是建模分析的重
要环节,使用EXCEL可以规划求解威布尔分布参数,我们以以下案例来求
解该分布参数:
假设有一组随机样本x(1),x(2),…,x(n),满足威布尔分布,想对α
和β参数进行估计,那么我们可以使用下面的方法:
1.首先,使用EXCEL编写对数似然函数,其表达式为:
lnL=ln[αβ^(α+n)]+α∑lnx-β∑x-nlnβ
这里α,β为待求参数。
2.编写规划过程求解α、β估计值。
具体而言,我们需要构建EXCEL规划模型,使得对数似然函数最大,而其估计值α、β即为结果。
我们以EXCEL求解威布尔分布参数为例,指导将这一过程编写如下:
1.首先,在EXCEL中编写对数似然函数,其表达式为:
lnL=ln[αβ^(α+n)]+α∑lnx-β∑x-nlnβ
这里α,β为待求参数,其取值范围通常设置为大于0小于100,因此,可以将参数α作为变量编写入EXCEL规划模型,即:
MIN = lnL
S.T.0 < α < 100 and0 < β < 100
2.在EXCEL中编写对数似然函数,其表达式为:
lnL=ln[αβ^(α+n)]+α∑lnx-β∑x-nlnβ
其中α,β为待求参数,α ∑ lnx 为样本的对数期望值, -β ∑x 为样本的期望值,而n ln β 为测量方差。
excel规划求解经典案例Excel规划求解经典案例。
在日常工作和学习中,我们经常会遇到一些需要使用Excel进行规划求解的经典案例。
Excel作为一款强大的电子表格软件,不仅可以进行数据的录入和整理,还可以进行各种复杂的规划求解操作,帮助我们高效地解决实际问题。
接下来,我们就来看几个经典案例,通过Excel进行规划求解的具体操作。
第一个案例是关于生产排程的问题。
假设某工厂有多个生产任务需要安排在不同的机器上进行加工,每个任务有不同的加工时间和截止日期,我们需要通过Excel进行规划求解,找到最优的生产排程方案。
首先,我们可以将每个任务的加工时间和截止日期录入到Excel表格中,然后利用Excel的求解功能,设置约束条件和目标函数,进行规划求解,得到最优的生产排程方案。
第二个案例是关于运输物流的问题。
假设某物流公司需要将货物从多个仓库运送到多个客户处,每个仓库到客户的运输距离和运输成本都不同,我们需要通过Excel进行规划求解,找到最优的运输路线和运输方案。
在这个案例中,我们可以利用Excel的规划求解工具,输入各个仓库到客户的运输距离和成本数据,设置约束条件和目标函数,进行规划求解,得到最优的运输路线和运输方案。
第三个案例是关于资源分配的问题。
假设某公司有多个项目需要进行资源分配,每个项目需要不同的人力、物力和财力资源,我们需要通过Excel进行规划求解,找到最优的资源分配方案。
在这个案例中,我们可以利用Excel的线性规划功能,输入各个项目所需的资源数据,设置约束条件和目标函数,进行规划求解,得到最优的资源分配方案。
通过以上几个经典案例的介绍,我们可以看到,在实际工作和学习中,Excel的规划求解功能可以帮助我们高效地解决各种实际问题,提高工作效率和决策水平。
因此,熟练掌握Excel的规划求解功能,对于我们提升自身能力和解决实际问题具有重要意义。
希望大家能够在实际工作和学习中,灵活运用Excel的规划求解功能,不断提升自己的规划求解能力。
Excel规划求解简单例子
1、为了保证人们的健康,若干种养分的日供给量不得少于某个最低值,否则就会因营养缺乏而致病,为简单起见,假设需要三种养分A、B、C(例如蛋白质、维生素、微量元素),并假设人们的食谱由两类食物构成,有关数据如下表所示。
在满足营养要求情况下如何进行是的费用最少?
解:首先根据题意,建立线性方程组:
1、根据题意建立数据表。
然后在B3、D5、D6、D7单元格插入sumproduct函数(工具栏—插入—函数,在函数参数界面直接拖选单元格即行)。
B
2、C2分别代表X1、X2,B4、C4分别是目标函数的系数。
应用EXCEL规划求解工具进行优化1.线性规划—生产规划:步骤一:建立模型:每天生产甲乙两种产品分别为X1和X2,数学模型为:目标函数:minf(X1,X2)=60*X1+120*X2约束条件:9*X1+4*X2<=3603*X1+4*X2<=3004*X1+5*X2<=200-X1<=0-X2<=0用EXCEL建立模型如下:步骤二:规划求解参数确定:步骤三:选项参数确定:步骤四:求解:由上面求解过程可知:X1=20,X2=24时,可使目标函数值最小,即f(X1,X2)=4080. 2.工程下料问题规划求解:由题意可列出下列方案:步骤一:设使用8种方案的次数分别为X1,X2,X3,X4,X5,X6,X7和X8,且均为正整数,建立数学模型如下:目标函数:f(X)=(5*X1+10*X2+25*X3+5*X4+30*X5+10*X6+25*X7+5*X8)/((X1+X2+X3+X4+X5+X6+X7+X8)*180)约束条件:gX1=2*X1+X2+X3+X4=100gX1=2*X2+X3 +3*X5+2*X6+X7gX1=X1+X3+33*X4 +2*X6+3*X7+5*X8用EXCEL建立模型如下:步骤二:规划求解参数确定:步骤三:选项参数确定:步骤四:求解:由上面求解过程可知:X1=23,X2=50,X3=0,X4=4,X5=0,X6=0,X7=0和X8=3时,可使目标函数值最小,即f(X)=0.045139.3.规划求解—工时安排:某厂生产A B C三种产品,净利润分别为90元,75元,50元;使用的机时数分别为3h,手工时数分别为4h,3h,2h,由于数量和品种受到制约,机工最多为400h,手工为280h,数量最多不能超过50件,C至少要生产32件。
求:如何安排A B C的数量以获得最大利润?解:建立数学模型:A、B、C三种产品的数量分别为X1,X2和X3,其利润为f(X):目标函数:maxf(X)=90*X1+75*X2+50*X3约束条件:3*X1+4*X2+5*X3<=4004*X1+3*X2+2*X3<=280X1<=50X2>=32用EXCEL建立模型如下:步骤一:建立模型:步骤二:规划求解参数确定:步骤三:选项参数确定:步骤四:求解:由上面求解过程可知:X1=0,X2=93,X3=0时,可使目标函数值最大,即f(X)=11160.4.FORTRAN语言解读:C ======================SUBROUTINE FFX(N,X,FX) ;(目标函数定义)C ======================DIMENSION X(N)COMMON /ONE/ I1,I2,I3,I4,NFX,I6NFX=NFX+1P0=ACOS(((1.0+X(1))**2-X(2)**2+25.0)/(10.0*(1.0+X(1))));(输入角初始值)Q0=ACOS(((1.0+X(1))**2-X(2)**2-25.0)/(10.0*X(2)));(输出角初始值)T=90.0*3.1415926/(180.0*30.0) ;(将输入角30等分后每一份值)FX=0.0 ;(目标函数初始值)DO 10 K=0,30 ;(循环程序入口,循环次数30次)PI=P0+K*T ;(计算每一次循环后的输入角)QE=Q0+2.0*(PI-P0)**2/(3.0*3.1415926);(计算每一次循环后的理想输出角)D=SQRT(26.0-10.0*COS(PI)) ;(与L1和L4相邻的连杆四边形对角线长度r)AL=ACOS((D*D+X(2)*X(2)-X(1)*X(1))/(2.0*D*X(2)));(L3和r的夹角)BT=ACOS((D*D+24.0)/(10.0*D)) ;(L4和r的夹角)IF (PI.GE.0.0 .AND. PI.LT.3.1415926) THEN;(判断输入角是否在0到pi之间,计算实际输出角)QI=3.1415926-AL-BTELSEQI=3.1415926-AL+BTENDIFIF(K.NE.0 .OR. k.NE.30) THEN ;(判断循环次数是否在30次内,计算目标函数)FX=FX+(QI-QE)**2*T;ELSEFX=FX+(QI-QE)**2*T/2.0ENDIF10 CONTINUE ;(继续循环)END ;(程序段结束)C =========================SUBROUTINE GGX(N,KG,X,GX) ;(约束条件函数子程序)C =========================DIMENSION X(N),GX(KG) ;(定义GX<=0的约束条件函数)GX(1)=-X(1) ;(杆长L2>=0)GX(2)=-X(2) ;(杆长L1>=0)GX(3)=-(X(1)+X(2))+6.0 ;(最短杆L1和杆L4之和小于另两杆之和)GX(4)=-(X(2)+4.0)+X(1) ;(最短L1和杆L2之和小于另两杆之和条件)GX(5)=-(4.0+X(1))+X(2) ;(最短L1和杆L3之和小于另两杆之和条件)GX(6)=-(1.4142*X(1)*X(2)-X(1)**2-X(2)**2)-16.0 ;(传动角大于45度)GX(7)=-(X(1)**2+X(2)**2+1.4142*X(1)*X(2))+36.0;(传动角小于135度)ENDC =========================SUBROUTINE HHX(N,KH,X,HX) ;(约束条件函数子程序)C =========================DIMENSION X(N),HX(KH) ;(定义HX=0的约束条件函数)X(1)=X(1)END5.学习心得:这次作业让我收获了很多,通过课堂上的学习,让我对优化设计有了一个充分的认识,老师的讲解细致入微,也让我对这门课充满了兴趣。
使用Excel进行线性规划求解功能,轻松找到问题的最优的解
决方案
在我们的工作中,规划求解是十分常见的应用场景,是一种研究线性约束条件下线性目标函数的极值问题的数学理论和方法。
比如在生产管理中,在人工、材料等等条件的约束下,如何安排才能使工厂利益的最大化问题就是典型的规划问题。
而对于此类问题的求解,如果使用手工求解的方式还是存在一定的困难,但是如果使用Excel这个工具的话,就能轻松的进行求解。
下面,我就通过一个工厂生产利润最大化的例子来给小伙伴们讲解下具体的使用方法。
题目:某家具生产厂可以生产A、B、C、D四种家具,四种家具所需要的人工、木材、玻璃等的量是不同的,同时由于市场
的限制,每种家具的最大销售量也是有限制的。
四种家具的所
需材料、市场限额、利润见下表:
根据上述要求,可以设该厂生产A、B、C、D四种家具的量分别为X1、X2、X3、X4,则利润为:maxZ=60X1+66X2+40X3+50X4。
约束条件如下:
根据以上条件,在Excel中做出以下求解模版:
根据以上分析,目标值单元格的公式如下:
=SUMPRODUCT(B13:E13,B6:E6)。
时间约束,木材约束,玻璃约束的使用量公式分别为:=SUMPRODUCT(B18:E18,$B$13:$E$13)
=SUMPRODUCT(B19:E19,$B$13:$E$13)
=SUMPRODUCT(B20:E20,$B$13:$E$13)
专栏
从进销存系统入门ExcelVBA编程。
利用Excel 进行规划求解Excel 具有规划求解的基本功能,包括线性规划和非线性规划。
对于常规的线性规划问题,Excel 就可以给出求解结果。
对于比较复杂的问题,那就需要用到较难掌握的数学软件如Matlab 了。
不过,大多数规划问题Mathcad 即可完成所赋予的任务。
利用Excel 求解规划问题有些“罗嗦”,但也不难掌握。
下面以几个简单的实例说明其应用方法,希望各位能够举一反三,将其推广到多变量的情形。
【例1】设有一位个体户制杯者,有两副模具,分别用来生产果汁杯和鸡尾酒杯。
有关生产情况的各种数据资料见下表。
3 果汁杯6 h/百件 10 m 3/百件 600件 600元/百件 鸡尾酒杯 5 h/百件 20 m 3/百件 0件 400元/百件 *注:定点量为每周生产的最大数量。
若每周工作不超过50小时,且拥有储藏量为140m3的仓库。
问:⑴ 该个体户如何安排工作时间才能使得每周的收益最大?⑵ 若每周多干1小时,收益增大多少?⑶ 通过加班加点达到的收益极限是多少?解:这个例子取自一本面向中学生的知识读物,是一个最大收益问题,可以建立模型如下:21400600)(Max x x x f +=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥≥≤≤+≤+0,0614020105056 s.t.2112121x x x x x x x 显然,约束条件中的第三个式子x 1≤6可以表作1*x 1+0*x 2≤6,从而有如下矩阵⎥⎦⎤⎢⎣⎡=400600c ,⎥⎦⎤⎢⎣⎡=21x x x ,⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=01201056A ,⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=614050b 容易看到,上述模型表为矩阵形式便是:目标函数为[]⎥⎦⎤⎢⎣⎡==21400600)(Max x x x c x f T 约束条件为⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧≥⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=≤⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=061405001201056 s.t.21x x x b Ax下面是利用Excel 求解规划结果的详细步骤:第一步,录入数据,定义有关单元格在Excel 中,将有关数据资料按一定的规范录入,最好按照资料表格录入。