excel学习库

excel表格_excel函数公式大全_execl从入门到精通

如何使用 Excel 的目标搜索和求解器求解未知变量

Excel 可以求解未知变量,无论是使用 Goal Seeker 求解单个单元格还是使用 Solver 求解多个单元格。我们将向您展示它是如何工作的。

当您的数据完整时,Excel 是一个强大的工具。但如果它能够解决未知变量不是很好吗?

借助 Goal Seek 和 Solver 插件,它可以实现。我们将向您展示如何操作。请继续阅读有关如何使用 Goal Seek 求解单个单元格或使用 Solver 求解更复杂方程的完整指南。

如何在 Excel 中使用目标搜索

Goal Seek 已内置于 Excel 中。它位于“数据”选项卡下的“假设分析”菜单中:

对于这个例子,我们将使用一组非常简单的数字。我们有四分之三的销售数据和年度目标。我们可以使用 Goal Seek 来计算出第 4 季度需要多少数字才能实现目标。

如您所见,当前销售总量为 114,706 辆。如果我们想年底卖25万辆,那么第四季度需要卖多少辆? Excel 的 Goal Seek 会告诉我们。

以下是如何逐步使用 Goal Seek:

  1. 单击数据 > 假设分析 > 目标寻求。将弹出“目标寻求”窗口。

  2. 将方程的“等于”部分放入“设置单元格”字段中。这是 Excel 将尝试优化的数字。在我们的例子中,它是单元格 A5 中销售数字的运行总计。

  3. 在“目标值”字段中输入您的目标值。我们要查找的销售总量为 250,000 件,因此我们将在此字段中输入“250,000”。

  4. 告诉 Excel 在“通过更改单元格”字段中求解哪个变量。我们想看看第四季度的销售额需要达到多少。因此,我们将告诉 Excel 求解单元格 D2。当它准备好时,它会看起来像这样:

点击“确定”即可解决您的目标。当看起来不错时,只需点击“确定”即可。当 Goal Seek 找到解决方案时,Excel 会通知您。

再次单击“确定”,您将在为“通过更改单元格”选择的单元格中看到求解方程的值。

在我们的例子中,解决方案是 135,294 个单位。当然,我们可以通过从年度目标中减去累计总额来得出这一点。但是 Goal Seek 也可以在已经有数据的单元格中使用。这更有用。

请注意,Excel 会覆盖我们之前的数据。最好在数据副本上运行 Goal Seek。在复制的数据上记下它是使用 Goal Seek 生成的也是一个好主意。您不想将其与当前的准确数据混淆。

因此,Goal Seek 是最有用的 Excel 函数之一,但它并不是那么令人印象深刻。您一次只能在一个单元格上使用它。如果您想同时在多个单元格上使用 Excel 的 Goal Seek,您将需要一个更强大的工具。幸运的是,Excel 附带了一个这样的工具。让我们看一下 Solver 插件。

Excel 的求解器有什么作用?

简而言之,Solver 就像 Goal Seek 的多元版本。如果您想知道如何在 Excel 中同时对多个单元格使用 Goal Seek,就是这样。它需要一个目标变量并调整许多其他变量,直到得到您想要的答案。

它可以求解数字的最大值、数字的最小值或精确数字。它在约束范围内工作,因此如果一个变量无法更改,或者只能在指定范围内变化,求解器将考虑到这一点。

这是在 Excel 中求解多个未知变量的好方法。但找到并使用它并不简单。让我们看一下如何加载 Solver 加载项,然后跳转到如何在 Excel 当前的 Microsoft 365 版本中使用 Solver。

如何加载求解器插件

Excel 默认没有 Solver。它是一个加载项,因此您必须先加载它。幸运的是,它已经在您的计算机上。

前往“文件”>(更多...>)“选项”>“加载项”。然后单击“管理:Excel 加载项”旁边的“前往”。如果此下拉列表显示“Excel 加载项”以外的内容,您需要更改它:

在出现的窗口中,您将看到一些选项。确保选中 Solver Add-In 旁边的框,然后单击“确定”。

现在,您将在“数据”选项卡的“分析”组中看到“求解器”按钮:

如果您已经使用过数据分析工具库,您将看到“数据分析”按钮。如果没有,Solver 会自行出现。现在您已经加载了该加载项,让我们看看如何使用它。

如何在 Excel 中使用求解器

任何求解器操作都包含三个部分:目标、变量单元和约束。我们将逐步完成每个步骤。

  1. 单击数据 > 求解器。您将在下面看到“求解器参数”窗口。 (如果您没有看到求解器按钮,请参阅上一节,了解如何加载求解器插件。)


设置您的单元格目标并告诉 Excel 您的目标。目标位于求解器窗口的顶部,它有两部分:目标单元格和最大化、最小化或特定值的选择。

  1. 如果您选择“最大”,Excel 将调整您的变量以获得目标单元格中可能的最大数字。 Min 则相反:求解器将最小化目标数。 Value Of 允许您指定求解器要查找的特定数字。

  2. 选择 Excel 可以更改的可变单元格。可变单元格通过更改可变单元格字段进行设置。单击字段旁边的箭头,然后单击并拖动以选择求解器应使用的单元格。请注意,这些都是可能变化的单元格。如果您不希望更改某个单元格,请不要选择它。

  1. 对多个或单个变量设置约束。最后,我们来谈谈限制因素。这就是 Solver 真正强大的地方。您可以指定必须满足的约束,而不是将任何可变单元格更改为所需的任何数字。有关详细信息,请参阅下面有关如何设置约束的部分。

  2. 一旦所有这些信息就位,点击“求解”即可得到答案。 Excel 将更新您的数据以包含新变量(这就是我们建议您首先创建数据副本的原因)。

您还可以生成报告,我们将在下面的求解器示例中简要介绍该报告。

如何在求解器中设置约束

您可能会告诉 Excel,一个变量必须大于 200。当尝试不同的变量值时,Excel 不会对该特定变量低于 201。

要添加约束,请单击约束列表旁边的“添加”按钮。你会得到一个新窗口。在“单元格引用”字段中选择要约束的一个或多个单元格,然后选择一个运算符。

以下是可用的运算符:

  • <=(小于或等于)

  • =(等于)

  • =>(大于或等于)

  • int(必须是整数)

  • bin(必须为 1 或 0)

  • 一切都不同

AllDifferent 有点令人困惑。它指定您为单元格引用选择的范围内的每个单元格必须是不同的数字。但它也指定它们必须介于 1 和单元格数量之间。

因此,如果您有三个单元格,则最终会得到数字 1、2 和 3(但不一定按此顺序)。最后,添加约束值。

请务必记住,您可以选择多个单元格进行单元格引用。例如,如果您希望六个变量的值超过 10,则可以将它们全部选中并告诉 Solver 它们必须大于或等于 11。您不必为每个单元格添加约束。

您还可以使用主求解器窗口中的复选框来确保您未指定约束的所有值都是非负的。如果您希望变量变为负值,请取消选中此框。

求解器示例

为了了解这一切是如何工作的,我们将使用 Solver 插件进行快速计算。这是我们开始的数据:

其中,我们有五种不同的工作,每种工作的工资都不同。我们还有理论工作者在给定的一周内在每项工作上工作的小时数。

我们可以使用求解器插件来找出如何最大化总工资,同时将某些变量保持在某些约束范围内。以下是我们将使用的约束:

  • 任何工作都不能少于四个小时。

  • 作业 4 必须大于 12 小时。

  • 作业 5 必须少于 11 小时。

  • 总工作时间必须等于 40。

在使用求解器之前写出这样的约束会很有帮助。以下是我们在 Solver 中的设置方式:

首先,请注意,我已经创建了该表的副本,因此我们不会覆盖原始表,其中包含我们当前的工作时间。

其次,查看大于和小于约束中的值是否比我上面提到的高或低。那是因为没有大于或小于选项。只有大于或等于和小于或等于。

让我们点击“求解”,看看会发生什么。

求解器找到了解决方案!正如您在上方窗口左侧看到的,我们的收入增加了 152 美元。并且所有的限制都已得到满足。

要保留新值,请确保选中保留求解器解并单击“确定”。不过,如果您想了解更多信息,可以从窗口右侧选择报告。选择您想要的所有报告,告诉 Excel 是否需要概述它们(我推荐),然后单击“确定”。

这些报告会在工作簿中的新工作表上生成,并为您提供有关求解器加载项获得答案所经历的过程的信息。

就我们而言,报告并不是很令人兴奋,并且没有很多有趣的信息。但如果您运行更复杂的求解器方程,您可能会在这些新工作表中找到一些有用的报告信息。只需单击任何报告侧面的 + 按钮即可获取更多信息:

求解器高级选项

如果您对统计了解不多,您可以忽略 Solver 的高级选项并按原样运行它。但如果您正在运行大型、复杂的计算,您可能需要研究它们。

最明显的是解决方法:

您可以在 GRG 非线性、单纯形 LP 和进化之间进行选择。 Excel 提供了有关何时应使用每一项的简单说明。更好的解释需要一些 Excel 统计和回归知识。

要调整其他设置,只需点击“选项”按钮即可。您可以告诉 Excel 整数最优性、设置计算时间约束(对于海量数据集有用),并调整 GRG 和进化求解方法进行计算的方式。

发表评论:

◎欢迎参与讨论,请在这里发表您的看法、交流您的观点。

«    2024年12月    »
1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
3031
控制面板
您好,欢迎到访网站!
  查看权限
网站分类
搜索
最新留言
    文章归档
      友情链接