如何用Excel Solver求解最优化问题

最优解是实际应用中经常会遇到的问题,比如人员分配、生产数量与利润、圆内切多边形面积最大值或最小值等等。如果手工计算,既费时又容易出错。而Excel具备最优解的功能,可以用来求解各种最优化问题。下面将简

最优解是实际应用中经常会遇到的问题,比如人员分配、生产数量与利润、圆内切多边形面积最大值或最小值等等。如果手工计算,既费时又容易出错。而Excel具备最优解的功能,可以用来求解各种最优化问题。下面将简单介绍如何使用Excel的Solver工具。

背景知识

在电池的实际应用中,电池有内阻。当负载电阻变小时,电流增大,但同时负载电阻的分压变小,因此负载功率未必随负载电阻的减小而增大。计算最大输出功率就需要考虑电池内阻。本文假设使用的电池为普通满容量的干电池,电压为1.5V,内阻为2欧姆。

使用Excel求解器Solver

首先,在Excel中新建一个表格文档,并输入以下内容:

负载功率 | 负载电阻

200 | 内阻

1.5V

"负载电阻"是我们要求的变量,为了便于说明,先输入一个200。注意电阻必须大于0,因为实际应用中肯定是大于0的。

接下来,在"负载功率"右侧的单元格中输入公式:

POWER(B4*B2/(B2 B3), 2)/B2

然后,加载"规划求解"模块。点击工具栏的"文件" -gt; "选项",在弹出的"Excel选项"对话框中选择"加载项",找到并点击"转到"按钮,在弹出的"加载宏"对话框中的"可用加载宏"列表中选择"规划求解加载项",点击"确定"确认选择。

加载成功后,在菜单栏的"数据"选项卡的最右侧可以找到一个"规划求解"按钮,点击它进行"规划求解"。

在弹出的"规划求解参数"中,找到"设置目标",点击右侧的按钮选择"负载功率"右侧的单元格,即我们要求解的公式。选择"最大值",表示我们需要求解公式的最大值。

接下来,点击"通过更改可变单元格"文本框右侧的按钮选择"负载电阻"右侧的单元格,即我们求解中需要筛选的值,也就是自变量。

然后,添加约束条件。通过"单元格引用"右侧的按钮选择需要约束的单元格,通过中间的下拉框选择比较条件,通过右侧的文本框选择约束值。如果想添加多个约束,可以点击"添加"按钮实现。

约束条件设置完毕后,点击"确定"按钮确认。

由于电阻必须大于0,但不可能无限大,所以最好设置两个约束条件:一个大于0,另一个小于一个较大的值。可以选择大于等于0.000001,小于2000000。条件设置完毕后,点击"求解"即可得到结果。

使用Excel Solver工具可以方便地求解各种最优化问题,希望本文对需要的朋友有帮助。

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