Методические рекомендации по расчету технологических карт и оптимизации технологических уровней растениеводства на основе применения информационных технологий киров 2008 (стр. 8 из 10)

Терминология математической оптимизации с помощью Поиска решения

Прежде чем перейти к непосредственной работе со средством Поиск решения, рассмотрим терминологию, которую необходимо знать для квалифицированной работы с этим средством:

● Целевая ячейка — ячейка с формулой, в которой Поиск решения установит заданное значение или для которой найдет минимально или максимально возможные значения.

● Целевая функция — это термин из теории оптимизации, который описывает цель, которую мы хотим достичь, решая данную задачу (и используя для этого Поиск решения). Здесь «цель» заключается в том, чтобы формула в целевой ячейке достигла определенного значения. Например, выбирая ячейку G7 в качестве целевой ячейки, мы хотим, чтобы средство Поиск решения нашло такие значения в изменяемых ячейках, которые обеспечили бы в этой ячейке установление значения 25.

● Изменяемые ячейки — ячейки, значения в которых будет варьировать Поиск решения для того, чтобы достичь требуемого значения целевой функции.

● Ограничения — условия, налагаемые на возможные значения изменяемых ячеек.

● Модель — совокупность адресов целевой и изменяемых ячеек, а также всех ограничений, используемых средством Поиск решения для решения текущей задачи, которые оно сохранило как единое целое.

Если применить средство Поиск решения к данным на рабочем листе, указав в качестве целевой ячейки ячейку G7 и значение 25 как значение целевой функции, указав диапазон изменяемых ячеек, на значения которых налагаются ограничения, то Поиск решения найдет решение, которое будет показано на рабочем листе в диапазоне изменяемых ячеек.

Установка средства «Поиск решения»

Поскольку средство Поиск решения не всегда устанавливается при инсталляции программы Excel, прежде чем использовать это средство, вы должны удостовериться, что оно для вас доступно, т.е. убедитесь, что в меню Справка есть команда Поиск решения. Если в этом меню нет такой команды, выберите команду Справка→Надстройки и в открывшемся диалоговом окне Надстройки в списке Доступные надстройки установите флажок Поиск решения. Затем щелкните на кнопке ОК — в меню Справка должна появиться команда Поиск решения.

Если в списке Доступные надстройки диалогового окна Надстройки нет опции Поиск решения, необходимо переустановить саму программу Excel и в процессе ее переустановки выбрать Поиск решения в списке доступных надстроек. После завершения переустановки Excel в меню Справка должна появиться команда Поиск решения.

Параметры диалогового окна «Поиск решения»

После выбора команды Справка→Поиск решения открывается одноименное диалоговое окно, показанное на рис. 2.1.

Рис.2.1. Диалоговое окно Поиск решения

Диалоговое окно Поиск решения содержит следующие элементы управления (перечисление идет сверху вниз и слева направо).

● В поле ввода Установить целевую ячейку вводится адрес ячейки рабочего листа, обязательно содержащей формулу, играющую роль целевой функции.

● Выбором одного из трех переключателей в области Равной вы указываете, какое значение должна принимать целевая функция.

- Выбор переключателя максимальному значению указывает, что целевая функция должна достичь своего наибольшего значения при условии выполнения всех ограничений.

- Выбор переключателя минимальному значению указывает, что целевая функция должна достичь своего наименьшего значения при условии выполнения всех ограничений.

- Выбор переключателя значению указывает, что целевая функция при условии выполнения всех ограничений должна достичь определенного значения, которое задается в соседнем поле ввода. По умолчанию это значение равно 0.

● В поле ввода Изменяя ячейки вводятся адреса изменяемых ячеек, значения которых Поиск решения будет варьировать при попытке установить в целевой ячейке заданное значение. Формула в целевой ячейке обязательно должна ссылаться, прямо или опосредованно (через другие промежуточные формулы), на эти ячейки.

● Кнопка Предположить используется для автоматического поиска ячеек, содержащих значения (не формулы) и влияющих на формулу в целевой ячейке.

● Список Ограничения содержит перечень всех ограничений,

установленных для данной: задачи,

● Щелчок на кнопке Добавить открывает диалоговое окно Добавление ограничения, где можно задать новое ограничение.

● Щелчок на кнопке Изменить открывает диалоговое окно Изменение ограничения, где можно изменить ограничение, предварительно выбранное в списке Ограничения.

● Щелчок на кнопке Удалить удаляет ограничение, выбранное в списке Ограничения.

● Щелчок на кнопке Выполнить — начало работы средства Поиск решения.

● Щелчок на кнопке Закрыть закрывает диалоговое окно Поиск решения, при этом данное средство не начинает работу.

После щелчка на кнопке Закрыть средство Поиск решения хотя не начинает свою работу, однако сохраняет все сделанные в диалоговом окне Поиск решения установки. Поэтому при следующем открытии данного окна вы их увидите снова, если, конечно, активным будет тот же самый рабочий лист.

Щелчок на кнопке Параметры открывает диалоговое окно Параметры поиска решения, где можно задать дополнительные установки и параметры для решения данной задачи.

Щелчок на кнопке Восстановить очищает диалоговое окно Поиск решения от всех сделанных установок и показывает его в первозданно чистом виде со значениями элементов управления, принятыми по умолчанию.

Щелчок на кнопке Справка открывает тему справочной системы Excel, посвященную работе с этим диалоговым окном. (Аналогичные действия выполняют кнопки Справка в других диалоговых окнах средства Поиск решения. Поэтому данную кнопку при описании других диалоговых окон мы упоминать не будем.)

Для того, чтобы заставить Поиск решения выполнить свое предназначение, следуйте инструкции.

1. Выберите команду Справка→Поиск решения. Откроется диалоговое окно Поиск решения.

2. Если вы хотите работать с чистым окном Поиск решения, щелкните на кнопке Восстановить.

3. Щелкните в поле ввода Установить целевую ячейку и введите адрес целевой ячейки (или просто щелкните на этой ячейке рабочего листа).

4. Установите один из переключателей в области Равной. Если вы установили переключатель значению, то введите соответствующее число.

5. Щелкните в поле ввода Изменяя ячейки и введите адреса или выделите на рабочем листе изменяемые ячейки.

6. Если необходимо ввести ограничения, щелкните на кнопке Добавить и в открывшемся диалоговом окне Добавление ограничения создайте ограничение. О том, как создавать ограничения, речь идет в следующем подразделе.

7. Щелкните на кнопке Выполнить.

8. По завершении работы средства Поиск решения откроется окно Результаты поиска решения, где щелкните на кнопке ОК.

В следующих разделах показано, как создавать и изменять ограничения, как работать с диалоговыми окнами Параметры поиска решения и Результаты поиска решения, как сохранять и загружать модели.

Создание и изменение ограничений

Если в диалоговом окне Поиск решения вы щелкнете на кнопке Добавить, то откроется диалоговое окно Добавление ограничения, показанное на рис. 2,2.

Рис. 2,2. Диалоговое окно Добавление ограничения

Чтобы создать новое ограничение, выполните такие действия.

1. В поле ввода Ссылка на ячейку введите адрес (или просто выделите на рабочем: листе) ячейки или диапазон ячеек, для содержимого которых необходимо задать ограничение.

2. В раскрывающемся списке, которое находится справа от поля Ссылка на ячейку, выберите элемент, определяющий тип условия, которое будет налагаться на содержимое изменяемых ячеек.

Выберите элемент <=, если вы хотите, чтобы содержимое ячейки (ячеек), указанной в ноле Ссылка на ячейку , не превышало задан н ой константы.

• Выберите элемент =, если вы хотите, чтобы содержимое ячейки (ячеек), указанной в поле Ссылка на ячейку , было равно заданной константе.

• Выберите элемент =>, если вы хотите, чтобы содержимое ячейки (ячеек), указанной в поле Ссылка на ячейку , было не меньше заданной константы.

• Выберите элемент цел, если вы хотите, чтобы содержимое ячейки (ячеек), указанной в поле Ссылка на ячейку, было целым числом. Если вы выберете этот элемент, то в соседнем поле Ограничение автоматически появится слово целое. Такое ограничение можно налагать на значения только .изменяемых ячеек.

• Выберите элемент двоич, если вы хотите, чтобы содержимое ячейки (ячеек), указанной в поле Ссылка на ячейку, могло принимать только два значения: Да-Нет, Истина-Ложь или 0-1. Если вы выберете этот элемент, то в соседнем поле Ограничение автоматически появится слово двоичное. Такое ограничение можно налагать на значения только изменяемых ячеек.

Наложение на изменяемые значения условия целочисленное резко увеличивает сложность решаемой задачи, что может привести к возрастанию времени вычислений или даже прерыванию процесса вычислений до получения необходимого результата.

3. Если вы выбрали условия типа <=, => или =, в поле ввода Ограничение введите число, ссылку на ячейку или формулу, вычисляющую его.

4. Щелкните на кнопке ОК для того, чтобы созданное ограничение было принято и для возврата в окно Поиск решения. Щелкните на кнопке Добавить для того, чтобы созданное ограничение было принято, при этом остается открытым окно Добавление ограничения, и вы можете создать новое ограничение. Щелкните на кнопке Отмена для возврата в окно Поиск решения без создания ограничения.