Спецкурс «Microsoft Excel у профільному навчанні» Розділ 8 “Розв'язання оптимізаційних задач” План вивчення теми


НазваСпецкурс «Microsoft Excel у профільному навчанні» Розділ 8 “Розв'язання оптимізаційних задач” План вивчення теми
Дата конвертації12.02.2013
Розмір445 b.
ТипПрезентации


Спецкурс «Microsoft Excel у профільному навчанні»

Розділ 8

“Розв'язання оптимізаційних задач”

План вивчення теми

У цьому розділі буде розглянуто:
  • математичну модель оптимізаційної задачі;

  • інструмент Поиск решения (Пошук розв'язку) та його параметри;

  • обмеження на параметри пошуку розв'язку;

  • звіти про результати пошуку розв'язку.



Математична модель оптимізаційної задачі

У багатьох задачах вимагається не просто знайти який-небудь розв'язок, а підібрати серед усіх розв'язків найкращий (оптимальний).

Йдеться про такі задачі:
  • підбір збалансованого раціону харчування,

  • оптимізація асортименту продукції,

  • оптимізація транспортних перевезень

та багато інших

— їх ще називають оптимізаційними.

Математична модель оптимізаційної задачі

Перш ніж приступати до розв'язування оптимізаційної задачі, потрібно описати її в математичному вигляді, тобто побудувати її математичну модель.

Математична модель оптимізаційної задачі

Найпростішою оптимізаційною задачею вважається задача пошуку максимального або мінімального значення функції однієї змінної. Наведемо приклад математичної моделі такої задачі:

f(x) = х + sinх  min; 0  x  10.

Тут змінною є х, цільовою функцією — f(x), критерієм — вимога мінімізації ( min), а обмеженнями — 0  x  10.

Добре дослідженим та важливим для планування виробничих процесів різновидом оптимізаційних задач є задачі лінійного програмування (ЗЛП), тобто задачі, в яких цільова функція та обмеження є лінійними. У загальному випадку математична модель ЗЛП має такий вигляд:

c1x1+…cnxn min (max); (1)

(2)

, j=1,…,n. (3)

Тут x1, ..., xn — змінні; aij;, bi та ci — деякі числа; (1) — цільова функція разом із критерієм; (2) і (3) — обмеження. Зазначимо, що обмеження (3) називаються прямими, а обмеження (2) — непрямими. У непрямих обмеженнях замість знаків «<» можуть стояти знаки «>=» або «= ». Крім того, можуть накладатися додаткові обмеження, наприклад, може вимагатися, щоб змінні були цілочисельними.

Алгоритм розв'язання оптимізаційної задачі



Розв'язання оптимізаційних задач за допомогою Excel

У табличному процесорі Microsoft Excel передбачено спеціальний інструмент для розв'язання оптимізаційних задач — Поиск решения (Пошук розв'язку).

За замовчуванням в Excel надбудова Пошук розв'язку відключена. Щоб активізувати її в Excel 2007, слід клацнути значок Кнопка Microsoft Office, клацнути Параметри Excel, а потім вибрати категорію Надбудови. У полі Керування вибрати значення Надбудови Excel і натисніть кнопку Перейти. У полі Доступні надбудови встановіть прапорець поруч із пунктом Пошук розв'язку і натисніть кнопку ОК.

На стрічці Дані появиться група аналіз з командою Пошук розв'язку.

Цей засіб шукає розв'язок оптимізаційної задачі за ітеративним алгоритмом, багаторазово змінюючи значення змінних на малу величину і таким чином наближуючи цільову функцію до оптимального значення.

Після виконання команди Дані, Пошук розв'язку відкриється однойменне вікно:

Основні елементи діалогового вікна Пошук розв'язку.

  • У полі Установить целеву ячейку (Встановити цільову клітинку) вказують адресу цільової клітинки (ця клітинка повинна містити формулу цільової функції).

  • За допомогою перемикача Равной (Рівній) вказують, що потрібно зробити з цільовою функцією: максимізувати, мінімізувати або отримати задане значення.

  • У полі Изменяя ячейки (Змінюючи клітинки) вказують адреси клітинок, де містяться аргументи цільової функції.

  • Кнопка Предположить (Припустити) використовується для автоматичного пошуку клітинок, що впливають на цільову функцію.

  • Область Ограничения (Обмеження) призначена для відображення списку граничних умов поставленої задачі.

  • Кнопка Добавить (Добавити) призначена для створення обмежень.



Основні елементи діалогового вікна Пошук розв'язку.

  • Кнопку Изменить (Змінити) використовують для редагування наявних обмежень.

  • Кнопка Удалить (Видалити) призначена для скасування виділеного обмеження.

  • Кнопку Параметры (Параметри) використовують для завантаження або збереження оптимізаційної моделі, визначення граничного часу роботи засобу та настроювання інших параметрів.

  • Кнопка Восстановить (Відновити) призначена для очищення полів вікна Поиск решения (Пошук розв'язку) і відновлення значень параметрів пошуку розв'язку, використовуваних за умовчанням.

  • За допомогою кнопки Выполнить (Виконати) запускають процес пошуку розв'язку.

  • Кнопка Закрыть (Закрити) призначена для виходу з вікна без пошуку розв'язку (усі настройки зберігаються).



Робота з вікном Пошук розв'язку

У вікні Поиск решения (Пошук розв'язку) потрібно ввести дані про змінні, цільову функцію та обмеження і клацнути кнопку Выполнить (Виконати). Проте перш ніж скористатися інструментом Поиск решения (Пошук розв'язку), математичну модель необхідно подати у вигляді електронної таблиці.

Дії, які потрібно виконати.
    • Визначити, у яких клітинках зберігатимуться значення змінних.
    • Ввести формулу цільової функції у цільову клітинку (у формулі використовуватимуться адреси клітинок змінних).
    • Ввести обмеження. Обмеження, як правило, мають вигляд формула ≥ ( , =) число. Сам знак «», «» або «=» вводити не потрібно, адже це буде зроблено у вікні Поиск решения (Пошук розв'язку). Достатньо лише ввести у відповідну клітинку формулу обмеження, а в іншу клітинку — число. Зазначимо, що прямі обмеження в ЗЛП не потрібно вводити в електронну таблицю; їх можна задати безпосередньо у вікні Поиск решения (Пошук розв'язку).


Робота з вікном Пошук розв'язку

  • Коли інструмент Поиск решения (Пошук розв'язку) завершить роботу, буде відображено вікно Результаты поиска решения (Результати пошуку розв'язку).

  • Якщо просто клацнути кнопку ОК, на аркуші моделі буде відображено оптимальне значення цільової функції та значення змінних, за яких воно досягається.

  • Якщо перед тим вибрати перемикач Восстановить исходные значения (Відновити вихідні значення), то усі значення залишаться такими ж, як і до пошуку розв'язку,

  • Якщо вибрати елемент Результаты (Результати) у списку Тип отчета (Тип звіту), то буде створено аркуш з детальним аналізом розв'язку задачі.



Вправа 8-1



Вправа 8-2



Звіт за результатами розв'язування задачі



Схожі:

Спецкурс «Microsoft Excel у профільному навчанні» Розділ 8 “Розв\Спецкурс «Microsoft Excel у профільному навчанні» Розділ 9 “Основи статистичного аналізу” План вивчення теми
У заміні дослідження великої множини об'єктів дослідженням значно меншої її частини та подальшому «поширенні» результатів дослідження...
Спецкурс «Microsoft Excel у профільному навчанні» Розділ 8 “Розв\Спецкурс «Microsoft Excel у профільному навчанні» Розділ 12 Операції з матрицями План вивчення теми
Одна з основних характеристик матриці — розмірність — визначається кількістю рядків та стовпців у ній. Коли кажуть про розмірність,...
Спецкурс «Microsoft Excel у профільному навчанні» Розділ 8 “Розв\Спецкурс «Microsoft Excel у профільному навчанні»
Фільтри обох типів застосовуються до таблиць, в першому рядку яких містяться заголовки стовпців
Спецкурс «Microsoft Excel у профільному навчанні» Розділ 8 “Розв\“Розв'язання задач на підбір параметра” План вивчення теми інструмент Підбір параметра
...
Спецкурс «Microsoft Excel у профільному навчанні» Розділ 8 “Розв\Задачі оптимізації Excel: Ховаємо труднощі від користувача Основні типи оптимізаційних задач
Формування портфелю облігацій: Розміщення коштів по облігаціях для максимізації їх віддачі при гарантуванні того, що виконуються...
Спецкурс «Microsoft Excel у профільному навчанні» Розділ 8 “Розв\Етапи розв'язання задач на комп'ютері
Суть поставленої задачі, необхідні початкові дані та інформацію, що вважається результатами розв'язання
Спецкурс «Microsoft Excel у профільному навчанні» Розділ 8 “Розв\Етапи розв'язання задач на комп'ютері
Суть поставленої задачі, необхідні початкові дані та інформацію, що вважається результатами розв'язання
Спецкурс «Microsoft Excel у профільному навчанні» Розділ 8 “Розв\План предмет математичної статистики
Завдяки математичній статистиці розроблено ряд спеціальних методів та прийомів для розв'язання задач. До основних задач математичної...
Спецкурс «Microsoft Excel у профільному навчанні» Розділ 8 “Розв\Макроси та функції користувача План вивчення теми у цьому розділі буде розглянуто: Призначення макросів
Якщо установлено високий рівень захисту (рекомендована настройка для всіх користувачів), Excel дозволяє запускати лише макроси, які...
Спецкурс «Microsoft Excel у профільному навчанні» Розділ 8 “Розв\Лекція №2 Застосування Microsoft Excel для статистичної обробки результатів досліджень Основні розділи лекції
Проведення математичних розрахунків за допомогою табличного процесора Microsoft Excel

Додайте кнопку на своєму сайті:
dok.znaimo.com.ua


База даних захищена авторським правом ©dok.znaimo.com.ua 2013
звернутися до адміністрації
dok.znaimo.com.ua
Головна сторінка