Repeater-zone.ru

ПК Репитер
219 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Решение задач Подбор параметра

Решение задач Подбор параметра

Решение задач – одно из важных применений Excel. Самый простой инструмент предназначен для подбора значений и называется «что-если» анализ: задается некоторая целевая функция и ее числовое значение, Excel автоматически подбирает параметры целевой функции до получения целевого значения. Формула в целевой функции должна логически зависеть от подбираемого параметра.

В Excel встроены инструменты для решения задач статистического и инженерного анализа, сложных задач со многими неизвестными и ограничениями, в частности, решения уравнений и задач оптимизации. Эти инструменты поставляются в виде надстроек Поиск решения и Пакет анализа ; устанавливаются через пункт меню Сервис  Надстройки…, далее пометить пункты Поиск решения и Пакет анализа . Смотрите справку – клавиша F1.

Эти инструменты Excel (будут рассмотрены в следующих разделах) полезны экономистам, администраторам, менеджерам, которым для решения деловых проблем и принятия решений в сферах финансов, бухгалтерского учета, маркетинга, управления операциями, экономики, менеджмента необходимо применять количественные методы анализа и прогнозирования.

В качестве примера разберем расчет прибыли от продаж, показанный на рис. 1.20. В ячейках А3, А4 и А7 записаны формулы – формулы для наглядности продублированы в скобках. Поскольку Другие затраты и Количество здесь постоянны, то нужную прибыль можно получить подбором Цены единицы или Себестоимости единицы товара. Попробуем получить прибыль 20000, изменяя Цену единицы . Проделайте следующие действия:

Встаньте на целевую ячейку А7. Выберите пункт меню С е рвис  П одбор параметра… . Введите значение ожидаемой прибыли. Для ввода адреса изменяемой ячейки, перейдите в нижнее поле и встаньте на ячейку А9 в таблице – адрес будет записан автоматически в поле. Нажмите ОК.

В следующем окне можно либо принять, либо отменить результат подбора параметра. Результат:

Самостоятельно попробуйте подобрать Себестоимость единицы , чтобы получить прибыль 20000 при Цене единицы =200.

Далее приводятся другие применения инструмента Подбор параметра .

Задачи оптимизации с одним неизвестным

Часто уравнения не имеют точного аналитического решения. Тогда их решают методом последовательных приближений (итераций) неизвестных параметров так, чтобы они давали минимум ошибки целевой функции.

Для численного решения уравнений с одним неизвестным в Excel имеется эффективный инструмент Подбор параметра . Целевая функция может быть линейной, квадратичной, третьей и выше степени.

Инструмент Подбор параметра был рассмотрен в предыдущем разделе для расчета прибыли от продаж. Здесь рассмотрим его применение для решения некоторого уравнения, например 2х 3 -3х 2 +х-5=0.

Решение задачи состоит из двух этапов. На первом этапе следует ввести уравнение в ячейку (В2), а в другую ячейку (А2) ввести некоторое ориентировочное значение, здесь 1:

На втором этапе следует воспользоваться инструментом Подбор параметра :

Встаньте на ячейку В2 и вызовите его – С е рвис  П одбор параметра… .

В открывшемся окне введите искомое значение функции и адрес изменяемой ячейки:

После нажатия кнопки ОК Вы получите следующее решение:

Найденное решение приближенное, поэтому можно считать, что при х=1,918578609 значение уравнения 2х 3 -3х 2 +х-5 стремится к нулю, т.е. к 0,000107348. Смело установите для ячеек А2 и В2 числовой формат отображения данных и получите следующее:

Следует отметить, что уравнение может иметь более одного решения. Поэтому рекомендуется выполнить подбор параметра для разных начальных значений Х, указывая положительные, отрицательные, большие и малые значения. В нашем примере установите начальное значение А2=–1 и повторите подбор. Решение будет таким же.

Задача оптимизации затрат

С помощью подбора параметров можно решать задачи оптимального распределения ресурсов следующего плана. Требуется закупить составляющие (конфета карамельная, конфета шоколадная, упаковка печенья и мармелада) для комплектования подарочных наборов так, чтобы цена набора не превышала 100 руб. При этом известны соотношения цен относительно одной из компонент (здесь карамели): цена шоколадной конфеты в 2.5 раза выше цены карамели, цена печенья на 10 руб. больше карамели и цена мармелада в 8.5 раза выше цены карамели. В наборе должно быть 5-10 конфет карамель, 4-6 шоколадных конфет, 1-2 упаковки печенья и 1 упаковка мармелада. Рассчитать закупочные цены для разных комплектов.

Ниже показаны расчеты закупочных цен для максимального и минимального комплектов:

В ячейки В4:В6 запишите формулы: =B3*2.5, =B3+10 и =B3*8.5. В колонки D3:D6 поставьте формулы вычисления сумм по строкам, а в D7 вычислите общую сумму: =СУММ(D3:D6). В итоге целевая функция – стоимость набора D7 есть C3* x +C4*2.5* x +C5*( x +10)+C6*8.5* x , где x =B3 цена одной компоненты – конфеты карамель. Параметры инструмента Подбор параметра заполните так:

Подбор параметра и таблицы подстановки

В паре с инструментом Подбор параметра обычно применяют инструмент Таблица подстановки , который позволяет расширить количество одновременно рассчитываемых вариантов решений. Таблицы подстановки создаются на основе одной или двух изменяемых параметров.

Рассмотрим пример. Фирма производит изделия и продает их по цене 90руб. Ежемесячные постоянные затраты составляют 5000руб., переменные затраты на единицу изделия – 30руб. Необходимо определить точку безубыточности, т.е. вычислить количество изделий, при котором прибыль равна 0. Кроме того, требуется определить изменение прибыли для 10 следующих значений количества с шагом 5, а также прибыль при этих значениях количества для цен 80, 85, 95 и 100руб.

Решение. Введите в Excel исходные данные, приведенные ниже:

В точке безубыточности валовая прибыль равна валовым затратам, т.е. (В3*В4)-(В1+В2*В4)=0. Вызовите Подбор параметра , заполните параметры и нажмите ОК – в ячейке В4 будет вычислено значение 83.33 (рис. 17).

На следующем шаге рассчитаем 10 значений прибыли для следующих значений количества с шагом 5. Используем для этого таблицу подстановки с одним изменяемым параметром. Подготовьте исходные данные (рис. 2.35) : в ячейки C4:C13 запишите значения количества с шагом 5, а в колонке справа в строке выше (ячейка D3) — формулу из ячейки В7.

Читать еще:  Как посмотреть скрытых друзей ВК у друга: ТОП 2 способа

Примените инструмент Таблица подстановки к подготовленным данным: выделите диапазон C3:D13 (рис. 2.36), вызовите пункт Д анные  Т аблица подстановки… , укажите изменяемую ячейку ($B$4) и порядок расположения исходных данных (в строках) в окне запроса – рис. 2.36. После нажатия ОК в ячейках D4:D13 будут рассчитаны значения прибыли.

На последнем шаге рассчитаем значения прибыли для тех же значений количества при ценах 80, 85, 95 и 100руб. Используем для этого таблицу подстановки с двумя изменяемыми параметрами. Результат показан на рис. 2.37.

Для его получения подготовьте исходные данные : в ячейки F4:F13 запишите значения количества, в строке G3:J3 запишите значения цен, на пересечении строки и столбца с данными в ячейке F3 запишите формулу из ячейки В7. Примените инструмент Таблица подстановки к подготовленным данным: выделите диапазон F3:F13 (рис. 2.37), вызовите пункт Д анные  Т аблица подстановки… , укажите изменяемую ячейку по строкам ($B$4) и по столбцам ($B$3) в окне запроса – рис. 2.38. После нажатия ОК в ячейках G4:J13 будут рассчитаны значения прибыли.

Задания для самостоятельного выполнения:

Найдите решение уравнения х 3 +5х 2 -х+1=0

Найдите два решения уравнения х 2 -3х+2=0.

Найдите решение уравнения е х =20000.

Примените инструмент Таблица подстановки при решении предыдущей задачи комплектования подарочных наборов.

Суть функции

Если упрощенно говорить о сути функции Подбор параметра, то она заключается в том, что пользователь, может вычислить необходимые исходные данные для достижения конкретного результата. Эта функция похожа на инструмент Поиск решения, но является более упрощенным вариантом. Её можно использовать только в одиночных формулах, то есть для вычисления в каждой отдельной ячейке нужно запускать всякий раз данный инструмент заново. Кроме того, функция подбора параметра может оперировать только одним вводным, и одним искомым значением, что говорит о ней, как об инструменте с ограниченным функционалом.

Калькуляция, подбираем значение прибыли

Еще пример. Пусть дана структура цены договора: Собственные расходы, Прибыль, НДС.

Известно, что Собственные расходы составляют 150 000 руб., НДС 18%, а Целевая стоимость договора 200 000 руб. (ячейка С13 ). Единственный параметр, который можно менять, это Прибыль. Подберем такое значение Прибыли ( С8 ), при котором Стоимость договора равна Целевой, т.е. значение ячейки Расхождение ( С14 ) равно 0.

В структуре цены в ячейке С9 (Цена продукции) введена формула Собственные расходы + Прибыль ( =С7+С8 ). Стоимость договора (ячейка С11 ) вычисляется как Цена продукции + НДС (= СУММ(С9:C10) ).

Конечно, можно подобрать значение вручную, для чего необходимо уменьшить значение прибыли на величину расхождения без НДС. Однако, как говорилось ранее, зависимости в формулах могут быть достаточно сложны. В этом случае поможет инструмент Подбор параметра .

Выделите ячейку С14 , вызовите Подбор параметра (на вкладке Данные в группе Работа с данными выберите команду Анализ «что-если?» , а затем выберите в списке пункт Подбор параметра …). В качестве целевого значения для ячейки С14 укажите 0, изменять будем ячейку С8 (Прибыль).

Теперь, о том когда этот инструмент работает. 1. Изменяемая ячейка не должна содержать формулу, только значение.2. Необходимо найти только 1 значение, изменяя 1 ячейку. Если требуется найти 1 конкретное значение (или оптимальное значение), изменяя значения в НЕСКОЛЬКИХ ячейках, то используйте Поиск решения.3. Уравнение должно иметь решение, в нашем случае уравнением является зависимость стоимости от прибыли. Если целевая стоимость была бы равна 1000, то положительной прибыли бы у нас найти не удалось, т.к. расходы больше 150 тыс. Или например, если решать уравнение x2+4=0, то очевидно, что не удастся подобрать такое х, чтобы x2+4=0

Примечание : В файле примера приведен алгоритм решения Квадратного уравнения с использованием Подбора параметра.

Решение уравнений методом «Подбора параметров» в Excel

Функция «Подбор параметра» идеально подходит для решения уравнений с одним неизвестным. Возьмем для примера выражение: 20 * х – 20 / х = 25. Аргумент х – искомый параметр. Пусть функция поможет решить уравнение подбором параметра и отобразит найденное значение в ячейке Е2.

В ячейку Е3 введем формулу: = 20 * Е2 – 20 / Е2.

Формула.

А в ячейку Е2 поставим любое число, которое находится в области определения функции. Пусть это будет 2.

Запускам инструмент и заполняем поля:

«Установить в ячейке» — Е3 (ячейка с формулой);

«Значение» — 25 (результат уравнения);

«Изменяя значение ячейки» — $Е$2 (ячейка, назначенная для аргумента х).

Изменяя значение.

Пример1.

Найденный аргумент отобразится в зарезервированной для него ячейке.

Аргумент.

Решение уравнения: х = 1,80.

Функция «Подбор параметра» возвращает в качестве результата поиска первое найденное значение. Вне зависимости от того, сколько уравнение имеет решений.

Если, например, в ячейку Е2 мы поставим начальное число -2, то решение будет иным.

Результат.

Использование функции

Давайте перейдем к практическому примеру, который позволит наилучшим образом понять, как работает функция.

Итак, у нас есть таблица с перечнем спортивных товаров. Мы знаем только сумму скидки (560 руб. для первой позиции) и ее размер, который для всех наименований одинаковый. Предстоит выяснить полную стоимость товара. При этом важно, чтобы в ячейке, в которой в дальнейшем отразится сумма скидки, была записана формула ее расчета (в нашем случае – умножение полной суммы на размер скидки).

Умножение одной ячейки на другую в Эксель

Итак, алгоритм действий следующий:

Запуск функции Подбор параметра в Эксель

  1. Переходим во вкладку “Данные”, в которой нажимаем на кнопку “Анализ “что если” в группе инструментов “Прогноз”. В раскрывшемся списке выбираем “Подбор параметра” (в ранних версиях кнопка может находиться в группе “Работа с данными”).
  2. На экране появится окно для подбора параметра, которе нужно заполнить:
    • в значении поля “Установить в ячейке” пишем адрес с финальными данными, которые нам известны, т.е. это ячейка с суммой скидки. Вместо ручного ввода координат можно просто щелкнуть по нужной ячейке в самой таблице. При этом курсор должен быть в соответствующем поле для ввода информации.

Как работает функция «Подбор параметра» в Excel

Если вы знаете, какой результат вычисления формулы вам нужен, но не можете определить входные значения, позволяющие его получить, используйте средство подбора параметров. Предположим, что вам нужно занять денег. Вы знаете, сколько вам нужно, на какой срок и сколько вы сможете платить каждый месяц. С помощью средства подбора параметров вы можете определить, какая процентная ставка обеспечит ваш долг.

Если вы знаете, какой результат вычисления формулы вам нужен, но не можете определить входные значения, позволяющие его получить, используйте средство подбора параметров. Предположим, что вам нужно занять денег. Вы знаете, сколько вам нужно, на какой срок и сколько вы сможете платить каждый месяц. С помощью средства подбора параметров вы можете определить, какая процентная ставка обеспечит ваш долг.

Примечание: Подбор параметров поддерживает только одно входное значение переменной. Если вы хотите принять несколько входных значений, Например, надстройка «Надстройка «Надстройка» используется как для суммы займа, так и для ежемесячного платежа по кредиту. Дополнительные сведения см. в теме Определение и решение проблемы с помощью «Решение».

Пошаговый анализ примера

Рассмотрим предыдущий пример шаг за шагом.

Так как вы хотите вычислить процентную ставку по кредиту, используйте функцию PMT. Функция ПЛТ вычисляет сумму ежемесячного платежа. В данном примере эту сумму и требуется определить.

Подготовка листа

Откройте новый пустой лист.

Прежде всего добавьте в первый столбец эти подписи, чтобы сделать данные на листе понятнее.

В ячейку A1 введите текст Сумма займа.

В ячейку A2 введите текст Срок в месяцах.

В ячейку A3 введите текст Процентная ставка.

В ячейку A4 введите текст Платеж.

Затем добавьте известные вам значения.

В ячейку B1 введите значение 100 000. Это сумма займа.

В ячейку B2 введите значение 180. Это число месяцев, за которое требуется выплатить ссуду.

Примечание: Хотя вам известна необходимая сумма платежа, не вводите ее как значение, поскольку она получается в результате вычисления формулы. Вместо этого добавьте формулу на лист и укажите значение платежа на более позднем этапе при использовании средства подбора параметров.

Теперь добавьте формулу, результат которой вас интересует. Например, используйте функцию ПЛТ.

В ячейке B4 введите =ПЛТ(B3/12;B2;B1). Эта формула вычисляет сумму платежа. В данном примере вы хотите ежемесячно выплачивать 900 ₽. Это значение здесь не вводится, поскольку вам нужно определить процентную ставку с помощью средства подбора параметров, а для этого требуется формула.

Формула ссылается на ячейки B1 и B2, значения которых вы указали на предыдущих этапах. Она также ссылается на ячейку B3, в которую средство подбора параметров поместит процентную ставку. Формула делит значение из ячейки B3 на 12, поскольку был указан ежемесячный платеж, а функция ПЛТ предусматривает использование годовой процентной ставки.

Поскольку в ячейке B3 нет значения, Excel полагает процентную ставку равной 0 % и в соответствии со значениями из данного примера возвращает сумму платежа 555,56 ₽. Пока вы можете игнорировать это значение.

Использование средства подбора параметров для определения процентной ставки

На вкладке Данные в группе Работа с данными нажмите кнопку Анализ «что если» и выберите команду Подбор параметра.

В поле Установить в ячейке введите ссылку на ячейку, в которой находится нужная формула. В данном примере это ячейка B4.

В поле Значение введите нужный результат формулы. В данном примере это -900. Обратите внимание, что число отрицательное, так как представляет собой платеж.

В поле Изменяя значение ячейки введите ссылку на ячейку, в которой находится корректируемое значение. В данном примере это ячейка B3.

Примечание: Формула в ячейке, указанной в поле Установить в ячейке, должна ссылаться на ячейку, которую изменяет средство подбора параметров.

Нажмите кнопку ОК.

Выполняется и создается результат, как показано на рисунке ниже.

Подбор параметров

Ячейки B1, B2 и B3 — это значения для суммы займа, длины срока и процентной ставки.

Ячейка B4 отображает результат формулы =PMT(B3/12;B2;B1).

Напоследок отформатируйте целевую ячейку (B3) так, чтобы результат в ней отображался в процентах.

На вкладке Главная в группе Число нажмите кнопку Процент.

Чтобы задать количество десятичных разрядов, нажмите кнопку Увеличить разрядность или Уменьшить разрядность.

Если вы знаете, какой результат вычисления формулы вам нужен, но не можете определить входные значения, позволяющие его получить, используйте средство подбора параметров. Предположим, что вам нужно занять денег. Вы знаете, сколько вам нужно, на какой срок и сколько вы сможете платить каждый месяц. С помощью средства подбора параметров вы можете определить, какая процентная ставка обеспечит ваш долг.

Примечание: Подбор параметров поддерживает только одно входное значение переменной. Если вы хотите принять несколько входных значений, например сумму займа и сумму ежемесячного платежа по кредиту, воспользуйтесь надстройка «Надстройка «Надстройка». Дополнительные сведения см. в теме Определение и решение проблемы с помощью «Решение».

Пошаговый анализ примера

Рассмотрим предыдущий пример шаг за шагом.

Так как вы хотите вычислить процентную ставку по кредиту, используйте функцию PMT. Функция ПЛТ вычисляет сумму ежемесячного платежа. В данном примере эту сумму и требуется определить.

Подготовка листа

Откройте новый пустой лист.

Прежде всего добавьте в первый столбец эти подписи, чтобы сделать данные на листе понятнее.

В ячейку A1 введите текст Сумма займа.

В ячейку A2 введите текст Срок в месяцах.

В ячейку A3 введите текст Процентная ставка.

В ячейку A4 введите текст Платеж.

Затем добавьте известные вам значения.

В ячейку B1 введите значение 100 000. Это сумма займа.

В ячейку B2 введите значение 180. Это число месяцев, за которое требуется выплатить ссуду.

Примечание: Хотя вам известна необходимая сумма платежа, не вводите ее как значение, поскольку она получается в результате вычисления формулы. Вместо этого добавьте формулу на лист и укажите значение платежа на более позднем этапе при использовании средства подбора параметров.

Теперь добавьте формулу, результат которой вас интересует. Например, используйте функцию ПЛТ.

В ячейке B4 введите =ПЛТ(B3/12;B2;B1). Эта формула вычисляет сумму платежа. В данном примере вы хотите ежемесячно выплачивать 900 ₽. Это значение здесь не вводится, поскольку вам нужно определить процентную ставку с помощью средства подбора параметров, а для этого требуется формула.

Формула ссылается на ячейки B1 и B2, значения которых вы указали на предыдущих этапах. Она также ссылается на ячейку B3, в которую средство подбора параметров поместит процентную ставку. Формула делит значение из ячейки B3 на 12, поскольку был указан ежемесячный платеж, а функция ПЛТ предусматривает использование годовой процентной ставки.

Поскольку в ячейке B3 нет значения, Excel полагает процентную ставку равной 0 % и в соответствии со значениями из данного примера возвращает сумму платежа 555,56 ₽. Пока вы можете игнорировать это значение.

Использование средства подбора параметров для определения процентной ставки

Выполните одно из указанных ниже действий.

In Excel 2016 для Mac: On the Data tab, click What-If Analysis, and then click Goal Seek.

В Excel для Mac 2011: на вкладке Данные в группе Инструменты для работы с данными нажмите кнопку Анализ «что если» ивыберите «Поиск окна».

В поле Установить в ячейке введите ссылку на ячейку, в которой находится нужная формула. В данном примере это ячейка B4.

В поле Значение введите нужный результат формулы. В данном примере это -900. Обратите внимание, что число отрицательное, так как представляет собой платеж.

В поле Изменяя значение ячейки введите ссылку на ячейку, в которой находится корректируемое значение. В данном примере это ячейка B3.

Примечание: Формула в ячейке, указанной в поле Установить в ячейке, должна ссылаться на ячейку, которую изменяет средство подбора параметров.

Нажмите кнопку ОК.

Выполняется и создается результат, как показано на рисунке ниже.

Напоследок отформатируйте целевую ячейку (B3) так, чтобы результат в ней отображался в процентах. Выполните одно из указанных действий.

In Excel 2016 для Mac: On the Home tab, click Increase Decimal Увеличение числа десятичных замеровor Decrease Decimal Decrease Decimal.

В Excel для Mac 2011: на вкладке Главная в группе Число нажмите кнопку Увеличить десятичность или Уменьшить число десятичных , чтобы установить количество десятичных десятичных заметок.

Пример использования поиска решений

Теперь перейдем к самой функции.

1) Чтобы включить «Поиск решений», выполните следующие шаги:

  • нажмите «Параметры Excel», а затем выберите категорию «Надстройки»;
  • в поле «Управление» выберите значение «Надстройки Excel» и нажмите кнопку «Перейти»;
  • в поле «Доступные надстройки» установите флажок рядом с пунктом «Поиск решения» и нажмите кнопку ОК.

2019-08-06 18.58.30.jpg

2019-08-06 18.58.37.jpg

2) Теперь упорядочим данные в виде таблицы, отражающей связи между ячейками. Советуем использовать цветовые обозначения: на примере красным выделена целевая функция, бежевым — ограничения, а желтым — изменяемые ячейки.

tg_image_2790408830.jpeg

Не забудьте ввести формулы. Стоимость заказа рассчитывается как «Оплата труда за 1 изделие» умножить на «Число заготовок, передаваемых в работу». Для того, чтобы узнать «Время на выполнение заказа», нужно «Число заготовок, передаваемых в работу» разделить на «Производительность».

tg_image_954796317.jpeg
tg_image_2790408830.jpeg

tg_image_4145344377.jpeg

3) Выделите целевую ячейку, которая должна показать максимум, минимум или определенное значение при заданных условиях. Для этого на панели нажмите «Данные» и выберете функцию «Поиск решений» (обычно она в верхнем правом углу).

tg_image_2089575366.jpeg

4) Заполните параметры «Поиска решений» и нажмите «Найти решение».

Совокупная стоимость 1000 изделий рассчитывается как сумма стоимостей количества изделий от каждого работника. Данная ячейка (Е13) — это целевая функция. D9:D12 — изменяемые ячейки. «Поиск решений» определяет их оптимальные значения, чтобы целевая функция достигла минимума при заданных ограничениях.

В нашем примере следующие ограничения:

  • общее количество изделий 1000 штук ($D$13 = $D$3);
  • число заготовок, передаваемых в работу — целое и больше нуля либо равно нулю ($D$9:$D$12 = целое, $D$9:$D$12 > = 0);
  • количество дней меньше либо равно 30 ($F$9:$F$12 < = $D$6, либо как в примере в ячейке F13 задать функцию МАКС(F9:F12) и поставить ограничение $F$13 < = $D$6).

tg_image_2951437605.jpeg

5) В конце проверьте полученные данные на соответствие заданному целевому значению. Если что-то не сходится — нужно пересмотреть исходные данные, введенные формулы и ограничения.

tg_image_1895334008.jpeg

Эта функция поможет оптимизировать работу и быстро найти нужный результат. На онлайн-курсе «Excel для карьеры и поиска работы» от Changellenge >> ToolKit мы делимся только теми функциями, которые действительно пригодятся на практике. Присоединяйтесь и начните работать эффективно!

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector