Оптимальные бизнес-планы, план по продукции, технология оптимизации

   Режим пошагового решения задач используется при отладке моделей. В лабораторных работах его полезно использовать, чтобы студенты почувствовали процесс сходимости решения к оптимуму.

В диалоговом окне Поиск решения нажмите кнопку Параметры.

   Чтобы получить возможность просмотра  текущих значений влияющих ячеек каждой итерации, установите флажок Показывать результаты итераций, нажмите кнопку ОК, а затем кнопку Выполнить.

  На  экране появится диалоговое окно Текущее  состояние поиска решения (рис. 5.6), а влияющие ячейки листа изменят свои значения.

  Чтобы остановить поиск решения и вывести  на экран диалоговое окно Результаты поиска решения, нажмите кнопку Стоп.

  Чтобы выполнить следующую итерацию и  просмотреть ее результаты, нажмите кнопку Продолжить.

Возникающие проблемы и сообщения процедуры поиска решения

  При моделировании или отладке моделей  не все получается, как задумано. Нередко студенты вскрикивают за экраном, получив от компьютера неожиданное сообщение, что он не может решить задачу. Студент теряется. Перечислив некоторые ситуации, мы поможем студенту.

Оптимальное решение  не найдено.

  Поиск решения может остановиться до достижения оптимального решения по следующим причинам:

Пользователь  прервал процесс поиска.

   Команда Показывать результаты итераций в диалоговом окне Параметры поиска решения выбрана перед Выполнить.

  Пользователь  нажал кнопку Стоп в режиме пошагового выполнения итераций, по истечении времени, отведенного на работу процедуры, или после выполнения заданного числа итераций.

  Установлен  флажок Линейная модель в диалоговом окне Параметры поиска решения, в то время как решаемая задача нелинейна

  Значение, заданное в поле Установить целевую  диалогового окна Поиск решения, неограниченно увеличивается или уменьшается. Необходимо уменьшить значения полей Максимальное время или Итерации в диалоговом окне Параметры поиска решения.

  В случае задач, значения в которых  ограничены множеством целых чисел, необходимо уменьшить значение в поле Допустимое отклонение диалогового окна Параметры поиска решения, что позволит найти лучшее решение.

  В случае нелинейных задач необходимо уменьшить значение в поле Сходимость диалогового окна Параметры поиска решения, что позволит продолжать поиск решения, когда значение в целевой ячейке изменяется

медленно.

  Если  значения влияющих ячеек или значения влияющей и целевой ячеек различаются на несколько порядков, необходимо установить флажок Автоматическое масштабирование в диалоговом окне Параметры поиска решения. Внесите нужные изменения и запустите процедуру поиска решения

снова.

Если  найденное решение нелинейной задачи существенно отличается от ожидаемого результата, запустите процедуру поиска решения с другими начальными значениями влияющих ячеек. Если задать такие значения влияющих ячеек, которые близко расположены от экстремальной точки целевой функции, можно значительно сократить время поиска решения.  

Итоговые  сообщения процедуры поиска решения

   1. Если поиск решения успешно завершен, в диалоговом окне Результаты поиска решения выводится одно из следующих сообщений:

   Решение найдено. Все ограничения и условия оптимальности выполнены.

   Все ограничения соблюдены с установленной  точностью, и найдено заданное значение целевой ячейки.

   Поиск свелся к текущему решению. Все ограничения  выполнены.

   Относительное изменение значения в целевой  ячейке за последние 5 итераций стало меньше установленного значения параметра Сходимость в диалоговом окне Параметры поиска решения. Чтобы найти более точное решение, установите меньшее значение параметра Сходимость, но это займет больше времени.

   2. Если поиск не может найти оптимальное решение, в диалоговом окне 
Результаты поиска решения выводится одно из следующих сообщений.

   Поиск не может улучшить текущее решение. Все ограничения выполнены.

   В процессе поиска решения нельзя найти  такой набор значений влияющих ячеек, который был бы лучше текущего решения Приблизительное решение найдено, но либо дальнейшее уточнение невозможно, либо заданная погрешность слишком высока. Измените погрешность на меньшее число и запустите процедуру поиска решения снова.

   3. Поиск остановлен (истекло заданное на поиск время).

   Время, отпущенное на решение задачи, исчерпано, но достичь удовлетворительного решения не удалось. Чтобы при следующем запуске процедуры поиска решения не повторять выполненные вычисления, установите переключатели Сохранить найденное решение или Сохранить сценарий.

   4. Поиск остановлен (достигнуто максимальное число итераций).

   Произведено разрешенное число итераций, но достичь  удовлетворительного решения не удалось. Увеличение числа итераций может помочь, однако следует рассмотреть результаты, чтобы понять причины остановки. Чтобы при следующем запуске процедуры поиска решения не повторять выполненные вычисления, установите переключатель Сохранить найденное решение или нажмите кнопку Сохранить сценарий.

   5. Значения целевой ячейки не сходятся.

   Значение  целевой ячейки неограниченно увеличивается (или уменьшается), даже если все ограничения соблюдены. Возможно, следует в задаче снять одно ограничение или сразу несколько или наложить дополнительные ограничения. Изучите процесс расхождения решения, проверьте ограничения и запустите задачу снова. Например, в задаче об оптимальных портфелях банков, если не наложить ограничение на портфель привлечения ресурсов, банк, как аферист, будет занимать деньги до бесконечности.

   6. Поиск не может найти подходящего решения.

   В процессе поиска решения нельзя сделать  итерацию, которая удовлетворяла бы всем ограничениям при заданной точности. Вероятно, ограничения противоречивы. Исследуйте лист на предмет возможных ошибок в формулах ограничений или в выборе ограничений.

   7. Поиск остановлен по требованию пользователя.

   Нажата  кнопка Стоп в диалоговом окне Текущее  состояние поиска решения после прерывания поиска решения в процессе выполнения итераций.

   8. Условия для линейной модели не удовлетворяются.

   Установлен  флажок Линейная модель, однако итоговый пересчет порождает такие значения, которые не согласуются с линейной моделью. Это означает, что решение недействительно для данных формул листа. Чтобы проверить линейность задачи, установите флажок Автоматическое масштабирование и повторно запустите задачу. Если это сообщение опять появится на экране, снимите флажок Линейная модель и снова запустите задачу.

   9. При поиске решения обнаружено ошибочное значение в целевой ячейке или в ячейке ограничения.

   При пересчете значений ячеек обнаружена ошибка в одной формуле или в нескольких сразу. Найдите целевую ячейку или ячейку ограничения, по рождающие ошибку, и измените их формулы так, чтобы они возвращали подходящее числовое значение.

   Набрано неверное имя или формула в окнах Добавить ограничение или Изменить ограничение, или в поле Ограничение были заданы целое или двоичное ограничение. Чтобы ограничить значения ячейки множеством целых чисел, выберите оператор целого ограничения в списке условных oneраторов. Чтобы установить двоичное ограничение, выберите оператор дл двоичного ограничения.

   10. Мало  памяти для решения задачи.

   Система не смогла выделить память, необходимую  для поиска решение Закройте некоторые файлы или приложения и попытайтесь снова выполнить процедуру поиска решения.

1.4. Практическая работа

  На  первых этапах работы полная автоматизация  планирования экспериментов и обработки результатов нецелесообразна, поскольку вы получаете готовые результаты, не проявив активности, творчества, поиска.После ручного управления экспериментом, когда улучшилось понимание и знание предмета исследования, можно приступить к автоматизации планирована и управления экспериментом.

1.5. Задание 1. Ручной поиск оптимального плана

  Изменяя количество продукции в строке 9, увеличивать прибыль ячейке D18. При этом вы должны визуально контролировать расход комплектующих в колонке С. Расход не должен превышать запасов на складе (графа В).

.

1.6. Задание 2. Компьютерный поиск оптимального плана

  После того как вы попытались в задании 1 составить оптимальный план вручную и убедились, что это практически невозможно, предлагается составить оптимальный план с помощью программы оптимизации.

Вызвать команду  меню Сервис>Поиск решения.

Проверить настройку  модели в диалоговом окне (рис. 5.1).

Цель - получение  наибольшей прибыли, ячейка D18.

  Изменяемые  данные в диапазоне D9:F9. Это количество выпускаемых изделий каждого вида

  Ограничения С11:С15<=В11:В15 введены, чтобы количество использованных комплектующих не превышало их запаса на складе.

  Количество  выпускаемых изделий не может  быть отрицательным: D9:F9 >= 0.

  Нажать  кнопку Выполнить в окне Поиск  решения. Через секунду получаем готовое решение..

  В формулу прибыли на изделие в  ячейках D17:F17 входит показатель степени HI5, учитывающий уменьшение удельной прибыли с ростом объема производства.

  Если  значение HI5 отлично от 1, задача нелинейна. В окне параметров надо снять флажок линейной модели.

  Если  изменить HI5 на 1,0 (прибыль не зависит от объема производства) и повторно запустить процесс поиска решения, найденное ранее оптимальное решение будет другим. Данное изменение делает задачу линейной. Можно в окне параметров включить флажок линейной модели.

Анализ  результатов и  решения менеджера

   В табл. 5.1 дано оптимальное решение, найденное  программой Поиск решения. Достигнута максимальная прибыль при ограничениях ресурсов на складе.

  Полностью израсходованы динамики в количестве 800 шт. Полностью израсходованы электронные платы в количестве 600 шт. Ограничения по этим ресурсам сдерживают дальнейшее увеличение прибыли плана и портфелю продукции. Менеджер решает увеличить запасы этих ресурсов н складе, заключить дополнительные договоры с поставщиками.

  В то же время почти на 30 % выше плановой потребности запасы на складе по шасси, кинескопам, блокам питания. Заморожены оборотные средства, оборотный капитал, велики расходы по хранению ресурсов к складе, теряется прибыль, предприятию трудно погасить кредиторскую задолженность. Менеджер рекомендует снабженцам избавиться от лишни запасов на складе, улучшить финансовое положение фирмы.

  Конечно, после оценки возможностей и вариантов  снабженцев план несколько раз надо пересчитать. Программа оптимизации позволяет сделать это за секунды.

Оформление  отчета

Отчет должен содержать:

1. Определение проблемы.
2. Плановую таблицу с результатом оптимального плана.
3. Краткую характеристику программы оптимизации Поиск решения.
4. Анализ оптимального плана и решения менеджера.
5. Написать формулы модели для оптимального планирования выпуска продукции.
6. Провести анализ результатов, считая данную модель нелинейной (линейной)

6. Предложения по модификации, расширению модели и организации работ