Excel 2020: Optimale Lösungen mit Solver finden - Excel-Tipps

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Excel war nicht das erste Tabellenkalkulationsprogramm. Lotus 1-2-3 war nicht das erste Tabellenkalkulationsprogramm. Das erste Tabellenkalkulationsprogramm war VisiCalc im Jahr 1979. VisiCalc wurde von Dan Bricklin und Bob Frankston entwickelt und von Dan Fylstra veröffentlicht. Heute betreibt Dan Frontline Systems. Seine Firma hat den in Excel verwendeten Solver geschrieben. Frontline Systems hat außerdem eine ganze Reihe von Analysesoftware entwickelt, die mit Excel funktioniert.

Wenn Sie Excel haben, haben Sie Solver. Es ist möglicherweise nicht aktiviert, aber Sie haben es. Um Solver in Excel zu aktivieren, drücken Sie Alt + T gefolgt von I. Fügen Sie ein Häkchen neben Solver Add-In hinzu.

Um Solver erfolgreich verwenden zu können, müssen Sie ein Arbeitsblattmodell mit drei Elementen erstellen:

  • Es muss eine einzige Zielzelle geben. Dies ist eine Zelle, die Sie entweder minimieren, maximieren oder auf einen bestimmten Wert festlegen möchten.
  • Es kann viele Eingabezellen geben. Dies ist eine grundlegende Verbesserung gegenüber der Zielsuche, die nur eine Eingabezelle verarbeiten kann.
  • Es kann Einschränkungen geben.

Ihr Ziel ist es, die Planungsanforderungen für einen Vergnügungspark zu erstellen. Jeder Mitarbeiter arbeitet fünf Tage hintereinander und hat dann zwei Tage frei. Es gibt sieben verschiedene Möglichkeiten, jemanden für fünf aufeinanderfolgende Tage und zwei arbeitsfreie Tage zu planen. Diese sind in der folgenden Abbildung als Text in A4: A10 dargestellt. Die blauen Zellen in B4: B10 sind die Eingabezellen. Hier legen Sie fest, wie viele Personen in jedem Zeitplan arbeiten.

Die Zielzelle ist die in B17 angegebene Gesamtabrechnung / Woche. Dies ist eine reine Mathematik: Gesamtzahl der Personen ab B11 mal 68 USD Gehalt pro Person und Tag. Sie werden Solver bitten, einen Weg zu finden, um die wöchentliche Gehaltsabrechnung zu minimieren.

Das rote Feld zeigt Werte an, die sich nicht ändern. So viele Leute müssen Sie an jedem Wochentag im Park arbeiten. An geschäftigen Wochenendtagen benötigen Sie mindestens 30 Personen, montags und dienstags jedoch nur 12. Die orangefarbenen Zellen verwenden SUMPRODUCT, um anhand der Eingaben in den blauen Zellen zu berechnen, wie viele Personen pro Tag geplant werden.

Die Symbole in Zeile 15 geben an, ob Sie mehr oder weniger Personen benötigen oder ob Sie genau die richtige Anzahl von Personen haben.

Zuerst habe ich versucht, dieses Problem ohne Solver zu lösen. Ich ging jeden Tag mit 4 Angestellten. Das war toll, aber ich hatte am Sonntag nicht genug Leute. Also begann ich, die Zeitpläne zu erhöhen, um mehr Sonntagsmitarbeiter zu bekommen. Am Ende hatte ich etwas, das funktioniert: 38 Mitarbeiter und 2.584 US-Dollar wöchentliche Gehaltsabrechnung.

Natürlich gibt es einen einfacheren Weg, um dieses Problem zu lösen. Klicken Sie auf der Registerkarte Daten auf das Solver-Symbol. Sagen Sie Solver, dass Sie versuchen, die Gehaltsabrechnung in B17 auf das Minimum zu setzen. Die Eingabezellen sind B4: B10.

Einschränkungen fallen in offensichtliche und nicht so offensichtliche Kategorien.

Die erste offensichtliche Einschränkung ist, dass D12: J12 sein muss >= D14:J14.

Wenn Sie jedoch versuchen würden, Solver jetzt auszuführen, würden Sie bizarre Ergebnisse mit einer gebrochenen Anzahl von Personen und möglicherweise einer negativen Anzahl von Personen erzielen, die bestimmte Zeitpläne bearbeiten.

Während es für Sie offensichtlich ist, dass Sie keine 0,39 Mitarbeiter einstellen können, müssen Sie Einschränkungen hinzufügen, um Solver mitzuteilen, dass B4: B10 >= 0und B4: B10 Ganzzahlen sind.

Wählen Sie Simplex LP als Lösungsmethode und klicken Sie auf Lösen. In wenigen Augenblicken präsentiert Solver eine optimale Lösung.

Solver findet einen Weg, die Belegschaft des Vergnügungsparks durch 30 statt 38 Mitarbeiter zu decken. Die Einsparungen pro Woche betragen 544 USD - oder mehr als 7000 USD im Laufe des Sommers.

Beachten Sie die fünf Sterne unter den in der obigen Abbildung benötigten Mitarbeitern. Der von Solver vorgeschlagene Zeitplan entspricht genau Ihren Anforderungen für fünf der sieben Tage. Das Nebenprodukt ist, dass Sie am Mittwoch und Donnerstag mehr Mitarbeiter haben, als Sie wirklich brauchen.

Ich kann verstehen, wie Solver auf diese Lösung gekommen ist. Am Samstag, Sonntag und Freitag brauchen Sie viele Leute. Eine Möglichkeit, die Leute an diesem Tag dorthin zu bringen, besteht darin, ihnen Montag und Dienstag frei zu geben. Deshalb gab Solver Montag und Dienstag 18 Personen frei.

Nur weil Solver eine optimale Lösung gefunden hat, heißt das nicht, dass es keine anderen gleichermaßen optimalen Lösungen gibt.

Als ich nur die Personalausstattung erraten habe, hatte ich keine wirklich gute Strategie.

Nachdem Solver mir eine der optimalen Lösungen gegeben hat, kann ich meinen Logikhut aufsetzen. 28 Mitarbeiter im College-Alter am Mittwoch und Donnerstag zu haben, wenn Sie nur 15 oder 18 Mitarbeiter benötigen, wird zu Problemen führen. Es wird nicht genug zu tun geben. Mit genau der richtigen Anzahl von Mitarbeitern an fünf Tagen müssen Sie außerdem jemanden für Überstunden hinzuziehen, wenn jemand anderes krank anruft.

Ich vertraue Solver, dass ich 30 Leute haben muss, damit das funktioniert. Aber ich wette, dass ich diese Leute neu ordnen kann, um den Zeitplan auszugleichen und an anderen Tagen einen kleinen Puffer bereitzustellen.

Wenn Sie beispielsweise jemandem Mittwoch und Donnerstag frei geben, wird auch sichergestellt, dass die Person Freitag, Samstag und Sonntag bei der Arbeit ist. Also verschiebe ich einige Arbeiter manuell von der Montag-, Dienstag- und Mittwoch-, Donnerstag-Reihe. Ich stecke immer wieder manuell verschiedene Kombinationen ein und finde die unten gezeigte Lösung, die die gleichen Lohnkosten wie Solver hat, aber bessere immaterielle Werte. Die Überbesatzungssituation besteht nun an vier statt an zwei Tagen. Das heißt, Sie können Abwesenheiten von Montag bis Donnerstag bearbeiten, ohne jemanden vom Wochenende anrufen zu müssen.

Ist es schlimm, dass ich eine bessere Lösung als Solver finden konnte? Tatsache ist, dass ich ohne Solver nicht zu dieser Lösung hätte gelangen können. Nachdem Solver mir ein Modell zur Minimierung der Kosten gegeben hatte, konnte ich die Logik für immaterielle Vermögenswerte verwenden, um die gleiche Gehaltsabrechnung zu erhalten.

Wenn Sie Probleme lösen müssen, die komplexer sind als Solver, lesen Sie die Premium-Excel-Solver von Frontline Systems.

Vielen Dank an Dan Fylstra und Frontline Systems für dieses Beispiel. Walter Moore illustrierte die XL-Achterbahn.

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