Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Лабараторные работы / Практикум_2013

.pdf
Скачиваний:
10
Добавлен:
19.09.2024
Размер:
9.22 Mб
Скачать

131

5.4Из области Колонны перетащите поле Магазин в область Строки

рис. 3.85 (поле Магазин можно перетащить в область Строки и из верхней части панели Поля сводной таблицы, где рядом со словом Магазин стоит «галочка»).

Рис. 3.85. Перемещение поля Магазин

вобласть Строки

5.5Перетащите поле Выручка из верхней части панели Поля сводной таблицы в поле Значения (рис. 3.86).

Рис. 3.86. Перемещение поля Выручка в область Значения

132

В области Значения (и в сводной таблице) появилось поле Сумма по полю Выручка. Заметим, что это поле уже находилось в области Значения, но оно было нами переименовано в Суммарная выручка. Если бы данного поля не было в области Значения (то есть мы бы строили новую сводную таблицу, а не меняли предыдущую), то поле Выручка следовало бы перетащить дважды в данную область.

Итак, макет сводной таблицы примет вид (рис. 3.87).

Рис. 3.87. Макет новой сводной таблицы

сдополнительными вычислениями

5.6В сводной таблице дважды щелкните по полю Сумма по полю Вы-

ручка. Откроется окно Параметры поля значений, в котором введите пользова-

тельское имя Процент от общей суммы продаж.

5.7 В этом же окне Параметры поля значений перейдите на вкладку

Дополнительные вычисления и в выпадающем списке выберите % от общей суммы (рис. 3.88).

Рис. 3.88. Окно Параметры поля значений

133

Сводная таблица примет вид (рис. 3.89).

Рис. 3.89. Сводная таблица с дополнительными вычислениями

Задание для самостоятельного выполнения:

6 На основе данных о работе трех магазинов, торгующих канцелярскими товарами, определить:

1)количество товаров, проданных в каждом магазине;

2)общее количество проданных товаров определенного наименования;

3)общее количество проданных товаров;

4)количество ручек (шариковая, гелиевая, перьевая), проданных в каждом магазине;

5)общее количество проданных ручек.

Лабораторная работа 3.10. Задачи оптимизации

Задачи оптимизации отражают суть многих управленческих ситуаций. В этих задачах необходимо оптимизировать целевую функцию (показатель эффективности) для допустимых значений переменных решений. Возможные значения переменных задаются множеством ограничений в виде неравенств. Таким образом, необходимо выбрать значения переменных задачи в соответствии с ограничениями и при этом сделать целевую функцию наибольшей (задача максимизации) или наименьшей (задача минимизации). Например, в качестве целевой функции могут выступать прибыль, которую необходимо максимизировать, или затраты, подлежащие минимизации. Переменные, от которых зависит эта функция (например, количество продукции), должны удовлетворять каким-либо ограничениям (например, количество продукции не может быть отрицательным, затраты ресурсов не должны превосходить имеющихся запасов и т.д.).

Для решения такого рода задач Excel содержит средство Поиск решения. Этот инструмент помогает найти значения переменных, которые максимизируют или минимизируют значение в целевой ячейке. Он также позволяет задать ограничения условия, которые должны выполняться при поиске решения.

Команда Поиск решения находится на вкладке Данные. Если же эта команда отсутствует на данной вкладке, то необходимо выполнить следующие действия:

1)Щелкните правой кнопкой мыши по ленте и выберите Настройка ленты….

2)В левой части окна Параметры Excel выберите Надстройки.

134

3)Внизу окна рядом со списком Управление: нажмите кнопку Перейти.

4)В появившемся окне Надстройки поставьте флажок в строке Поиск решения и нажмите ОК.

После этого на вкладке Данные появится команда Поиск Решения

.

Рассмотрим использование средства Поиск Решения на примере задачи планирования перевозок пассажиров и транспортной задачи.

1 Задача о планировании перевозок пассажиров состоит в следующем.

Между двумя городами установлено железнодорожное сообщение, при этом перевозка пассажиров осуществляется пассажирскими и скорыми поездами. Каждый из видов поездов имеет в своем составе определенное число вагонов различного типа: багажный, почтовый, плацкартный, купейный, мягкий. Известно количество пассажиров, перевозимых в каждом из типов вагонов, а также общее число вагонов каждого типа на станции формирования поездов (табл. 3.7).

Таблица 3.7

Исходные данные о планировании перевозок пассажиров

Поезда

 

 

Вагоны

 

 

 

багажный

почтовый

плацкартный

купейный

мягкий

Скорый

1

1

5

6

3

Пассажирский

1

 

8

4

1

Число

 

 

54

36

32

пассажиров

 

 

 

 

 

Парк вагонов

12

8

81

70

26

Требуется определить оптимальное число скорых и пассажирских поездов, при которых общее число перевозимых пассажиров будет максимальным.

Выполнение:

1.1 Для решения этой задачи необходимо построить ее математическую модель. Процесс построения модели начинается с ответа на следующие три вопроса:

1)Для определения каких величин строится модель (т.е. каковы переменные модели)?

2)В чем состоит цель, для достижения которой из множества всех допустимых значений выбираются оптимальные?

3)Каким ограничениям должны удовлетворять неизвестные?

В нашей задаче переменными являются:

 

 

 

135

 

 

 

x1 количество сформированных скорых поездов,

 

 

x2

количество сформированных пассажирских поездов.

 

В

одном

скором

поезде

может

быть

перевезено

c1 5 54 6 36 3 32 582 пассажира, соответственно, в одном пассажирском поезде может быть перевезено c2 8 54 4 36 1 32 608 пассажиров.

Общее число перевозимых пассажиров будет равно f 582x1 608x2 . Целью является определение среди всех допустимых значений x1 и x2 таких, которые максимизируют число перевозимых пассажиров, т.е. целевую функцию f .

Тогда математическая постановка рассматриваемой задачи может быть за-

писана в следующем виде:

 

f 582 x1 608 x2 max

(3.1)

при выполнении ограничений:

 

x1 x2

12,

 

x

8,

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

5x1 8x2 81,

 

3x

x

2

26,

(3.2)

 

1

 

 

 

 

6x

4x

2

70,

 

 

1

 

 

 

 

,x2 0, x1 ,x2 целые числа.

 

x1

 

Каждое из этих ограничений соответствует отдельным типам вагонов в составах скорых и пассажирских поездов.

1.2 Для решения задачи о планировании перевозок пассажиров с помощью программы Excel создайте новый лист Задача о поездах в книге Лабора-

торные.xlsx.

1.3Внесите пояснительные надписи в ячейки A1:D1, A2:A9, B4, D4, E4. Следует отметить, что конкретное содержание этих надписей не оказывает никакого влияния на решение рассматриваемой задачи.

1.4В ячейки В3:С3 введите значения коэффициентов целевой функ-

ции: c1 582 , c2 608 .

1.5 В ячейку D2 введите формулу: =СУММПРОИЗВ(В2:С2;В3:С3), которая представляет собой целевую функцию (3.1). Значение в ячейке D2 будет пока равно нулю, поскольку еще не найдены неизвестные задачи – ячейки В2:С2.

136

Функция СУММПРОИЗВ считает сумму произведений соответствующих элементов массивов. Эту функцию можно найти в списке функций или на вкладке

Формулы, категория – Математические.

1.6 В ячейки В5:С9 введите значения коэффициентов левых частей первых пяти ограничений (3.2), взятых из исходной таблицы (табл. 3.7).

1.7 В ячейки Е5:Е9 введите значения правых частей первых пяти ограничений (3.2), также взятых из исходной таблицы (табл. 3.7).

1.8 В ячейку D5 введите формулу:

=СУММПРОИЗВ($В$2:$С$2;В5:С5)

Эта функция представляет собой левую часть первого ограничения (3.2).

1.9 Скопируйте формулу из ячейки D5 в ячейки D6:D9. Значения в ячейках D5:D9 также пока равны нулю, так как еще не найдены неизвестные задачи – ячейки В2:С2.

Таким образом, рабочий лист Excel с исходными данными для решения задачи примет вид (рис. 3.90, 3.91).

 

 

 

A

 

B

C

 

D

 

 

E

 

 

1

 

Переменные:

 

Х1

Х2

 

Значение ЦФ:

 

 

 

 

 

2

 

Значения переменных:

 

 

 

 

= СУММПРОИЗВ (В2:С2;В3:С3)

 

 

 

 

 

3

 

Стоимость:

 

582

608

 

 

 

 

 

 

 

4

 

Коэффициенты ограничений:

 

 

 

 

Значения ограничений:

 

 

Наличие в

 

 

 

 

 

 

 

 

 

парке

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

по багажным вагонам:

 

1

1

 

=СУММПРОИЗВ(В5:С5;$В$2:$С$2)

 

12

 

 

6

 

по почтовым вагонам:

 

1

0

 

=СУММПРОИЗВ(В6:С6;$В$2:$С$2)

 

8

 

 

7

 

по плацкартным вагонам:

 

5

8

 

=СУММПРОИЗВ(В7:С7;$В$2:$С$2)

 

81

 

 

8

 

по купейным вагонам:

 

6

4

 

=СУММПРОИЗВ(В8:С8;$В$2:$С$2)

 

70

 

 

9

 

по мягким вагонам:

 

3

1

 

=СУММПРОИЗВ(В9:С9;$В$2:$С$2)

 

26

 

Рис. 3.90. Исходные данные и формулы для решения задачи о планировании перевозок пассажиров

Рис. 3.91. Вид листа Excel после внесения исходных данных для задачи о планировании перевозок пассажиров

137

1.10 Для дальнейшего решения задачи следует вызвать мастер поиска решения: вкладка Данные / Поиск решения.

1.11 Диалоговое окно Поиск решения заполните следующим образом:

В поле с именем Оптимизировать целевую функцию введите абсо-

лютный адрес ячейки $D$2 (или щелкните по ячейке D2, и ее адрес будет автоматически указан в данном поле).

Для группы До: выберите вариант поиска решения Максимум.

В поле с именем Изменяя ячейки переменных: введите абсолютный

адрес ячеек $B$2:$C$2 (для этого можно выделить этот диапазон на рабочем листе).

Добавьте ограничения для рассматриваемой задачи. С этой целью выполните следующие действия:

для задания первого ограничения в исходном диалоговом окне Поиск решения нажмите кнопку Добавить;

в появившемся дополнительном окне в поле Ссылка на ячейку ука-

жите диапазон $D$5:$D$9;

• в качестве знака ограничения из выпадающего списка выберите нестрогое неравенство « < = »;

в качестве значения правой части ограничения выберите диапазон $E$5:$E$9;

для добавления первого ограничения в дополнительном окне нажмите

кнопку Добавить.

Для внесения второго ограничения (на целочисленность) выполните следующие действия:

• в появившемся дополнительном окне в поле Ссылка на ячейку укажите диапазон $В$2:$С$2;

• в качестве знака ограничения из выпадающего списка выберите строку «цел»;

в качестве значения правой части ограничения в поле с именем Ограничение: оставьте без изменения вставленное программой значение «целое»;

в дополнительном окне нажмите кнопку ОК.

Вид диалогового окна Поиск решения представлен на рис. 3.92.

138

Рис. 3.92. Заполненное окно Поиск решения для задачи о планировании перевозок пассажиров

После задания ограничений и целевой функции можно приступить к поиску численного решения, для чего следует нажать кнопку Найти решение. В появившемся окне Результаты поиска решения при установленном переклю-

чателе Сохранить найденное решение нажмите ОК.

После выполнения расчетов программой Excel будет получено решение, которое имеет следующий вид (рис. 3.93).

139

Рис. 3.93. Результат решения задачи о планировании перевозок пассажиров

Таким образом, результатом решения задачи о планировании перевозок пассажиров являются найденные оптимальные значения переменных:

x1 5, x2 7 , которым соответствует значение целевой функции: fopt 7166 .

Анализ найденного решения показывает, что из имеющегося парка вагонов для обеспечения максимального количества перевезенных пассажиров следует составить 5 скорых и 7 пассажирских поездов. При этом имеющиеся в парке багажные и плацкартные вагоны будут полностью использованы для формирования поездов, а 3 почтовых, 12 купейных и 4 мягких вагона из парка останутся неиспользованными в этих поездах.

2 Классическая транспортная задача формулируется следующим образом. В m пунктах производства A1, A2 , , Am имеется однородный груз в количестве соответственно a1, a2 , , am . Этот груз необходимо доставить в n пунктов назначения B1, B2 , , Bn в количестве соответственно b1, b2 , , bn . Стоимость перевозки единицы груза (тариф) из пункта Ai в пункт B j равна cij . Требу-

ется составить план перевозок, позволяющий вывезти все грузы и имеющий минимальную стоимость.

Если суммарные запасы груза равны суммарным потребностям в нем

m

n

m

n

ai b j , то задача называется закрытой. Если

ai b j , то открытой.

i 1

j 1

i 1

j 1

Для решения этой задачи необходимо построить ее математическую модель. Неизвестными в данной задаче являются объемы перевозок. Пусть xij

объем перевозок из пункта производства Ai в пункт назначения B j . Целевая

 

m n

функция это суммарные транспортные расходы, т.е.

F x cij xij .

 

i 1 j 1

140

Неизвестные в данной задаче должны удовлетворять следующим ограничениям:

объемы перевозок не могут быть отрицательными;

вся продукция должна быть вывезена из пунктов производства, а потребности всех пунктов назначения должны быть полностью удовлетворены.

В результате получим следующую модель:

m n

F x cij xij min

i 1 j 1

при ограничениях

n

xij ai , j 1

m

xij b j , i 1

 

 

 

 

 

 

 

xij 0,

i 1, m,

j 1, n .

Оптимальным решением задачи будет являться матрица x xij m n , удо-

влетворяющая системе ограничений и доставляющая минимум целевой функции.

Рассмотрим пример транспортной задачи. Пусть имеются 3 пункта производства ( A1,A2 ,A3 ) и 4 пункта назначения ( B1,B2 ,B3 ,B4 ). Данные о наличии груза в пунктах производства, потребностях пунктов назначения и стоимости перевозки единицы груза из пункта Ai в пункт B j приведены в таблице (табл. 3.8).

 

 

 

 

 

 

Таблица 3.8

 

 

Исходные данные транспортной задачи

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пункты назначения

 

Производство

B1 15

B2

12

B3 8,5

B4 5,5

A1 10

3

 

5

7

11

A2

14

1

 

4

6

3

A3

17

5

 

8

12

7

Необходимо так спланировать перевозки, чтобы минимизировать суммарные транспортные расходы.

Выполнение:

2.1 Для решения задачи с помощью программы Excel создайте новый лист Трансп_задача в книге Лабораторные.xlsх.

Соседние файлы в папке Лабараторные работы
  • #
    19.09.202432.13 Кб73.4-3.6.xlsx
  • #
    19.09.202445.04 Кб63.7.xlsx
  • #
    19.09.202496.82 Кб43.8.xlsx
  • #
    19.09.202448.39 Кб43.9.xlsx
  • #
    19.09.20241.25 Mб54.1-4.3.accdb
  • #