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Excel 2013: Was-wäre-wenn-Analyse

Arbeitsplan optimieren

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Wenn der Solver allzu komplexe Aufgaben nicht mehr lösen kann, lässt er sich mit einer anderen Lösungsmethode aufrufen. Die dauert zwar länger, führt aber dann doch zur Lösung.

Transkript

Ich habe hier mit dem Solver schon eine sehr schöne Lösung gefunden für den Arbeitsplan. Es ist so organisiert, dass alle Tage ausreichend Stunden haben und alle Mitarbeiter maximal ihre zugelassene Arbeitszeit. Soweit alles in Ordnung. Das macht mich noch nicht sehr glücklich, immerhin bin ich Arbeitgeber und dafür verantwortlich, dass die nicht länger als acht Stunden in einer Schicht arbeiten und das lässt sich noch relativ leicht verbessern. Mit dem Solver füge ich hinzu, dass dieser Bereich alle Stunden kleiner gleich Acht sein muss. Und das ist sehr angenehm. Sie müssen die Zelle nicht einzeln tippen, sondern diese Schreibweise sagt: Jede von diesen Zellen darf maximal acht Stunden haben. Und dann gucken wir nach dem OK, ob das noch lösbar ist. Und tatsächlich, es gibt eine Lösung. Sie sind immer noch ganzzahlig. Und alle haben ihre maximale Arbeitszeit eingehalten. Ich kann die Lösung also übernehmen. Das wäre jetzt soweit schon eine sehr zufriedenstellende Lösung. Jetzt fängt es an, spannend zu werden. Jetzt möchte ich es noch mehr optimieren. Ich möchte dafür sorgen, dass niemand solche krummen Schichten hat. Eigentlich will ich nur ganze oder halbe Schichten haben. Das nicht jemand für zwei Stunden oder wenn es schlecht läuft für eine Stunde kommen muss, sondern, dass es entweder nur vier oder acht-Stunden-Schichten gibt. Das wir ein klein bisschen komplizierter aber das ist nicht wirklich schlimm. Zuerst kopiere ich hier diesen Bereich in ein paar Zellen daneben. Den können wir noch ein wenig verkleinern. Und ich helle sie auf, damit die zu unterscheiden sind. Das ist aber reine Optik. Und dort schreibe ich schon mal drüber: Das ist für die vier-Stunden-Schichten. Denn ich brauche eine Hilfsberechnung. Ich muss prüfen, ob das eine vier-Stunden oder acht-Stunden-Schicht ist. Und das können Sie am einfachsten machen mit einer Funktion, die heißt: Rest gleich Rest, Klammer auf und zwar von dieser Zahl, Semikolon und die soll durch vier geteilt werden. Klammer zu. Deren Ergebnis ist, - da ist jetzt die Einheit Stunden bisschen ungeschickt. Die muss ich eben wieder rausnehmen. - Also auf einfache Zahl. Deren Ergebnis sagt, ob das eine vier- oder acht-Stunden-Schicht ist. Und hier kann ich rüberziehen, dann wird das entsprechen weiterkopiert und Sie sehen schon, wenn ich Zwei durch Vier teile, ist der Rest Zwei, weil durch Vier nur Null mal Vier ist und der Rest ist Zwei. Also das, was sich als Modulo in Programmiersprachen findet, das bedeutet, alle die Null stehen haben, sind glatt durch Vier teilbar und die anderen, die da Eins, Zwei oder Drei stehen haben, sind es nicht. Also bei Sieben kann ich einmal Vier plus einen Rest von Drei rechnen. Und ich möchte mit noch einer Bedingung dafür sorgen, dass hier überall nur Nullen drinstehen. Den Bereich habe ich schon mal markiert. Und ich werden den jetzt analog als "Alle Reste" bezeichnen. Und die zusätzliche Bedingung in meinem Solver wird also lauten, dass bitte alle Reste gleich exakt den Wert Null haben. Da gibt es jetzt was ordentliches zu tun. Also einmal lösen lassen. Und jetzt komme ich an die Stelle, dass der Solver sagt, er kann keine Lösung finden. Das ist nicht machbar. Das Erstaunliche ist, wenn ich das zu Fuß rumprobiere, es gibt nur drei Zahlen, die möglich sind, die man hier einsetzen kann, null-, vier- und acht-Stunden-Schichten, dann finde ich relativ schnell, ca. fünf Minuten mit rumprobieren, eine Lösung. Und der Solver findet angeblich keine. Möglicherweise ist ihm das zu komplex und das lässt sich damit lösen, dass Sie ihn umschalten in einen anderen Modus. Wenn ich also den gleichen Server mit den gleichen Bedingungen aufrufe, dann wird der normalerweise mit der GRG-Nichtlinearen Lösungsmethode arbeiten. Das ist mit Abstand die Schnellste. Das, was hier die Lösung bringt, ist dieser Evolutionäre Algorithmus. Ich kann schon direkt sagen, der ist nicht nur langsam, der ist um vielfaches langsamer. Aber das macht nichts. Wenn ich ihn jetzt also lösen lasse, werden Sie hier unten sehen, wie er sich durchquält. Und da sehen Sie Zwischenergebnisse und Teilprobleme. Und wir können das gleich wegschneiden und gucken uns nur das Ergebnis an. So, es hat jetzt 26 Sekunden gedauert und der Solver hat wirklich eine Lösung. Ich kann die Werte mal übernehmen. So, hier steht alles auf Null. Und hier ist es auch zu sehen, es gibt eine Lösung. Es gibt sogar viele verschiedene Lösungen, denn kann man z. B. die Werte von Berta und Charly schlicht austauschen. Das ist formal gesehen eine andere Lösung. Und alle, die 40 Stunden, die volle Zeit arbeiten, könnte man auch untereinander tauschen. Das sind schon die einfachsten verschiedenen Lösungen. Also, es gibt eine Lösung. Und mit dem Evolutionären Algorithmus hat der Solver sie dann doch gefunden. Da sehen Sie mal ein bisschen ein komplexeres System und wie man sich mit den verschiedenen Nebenbedingungen rantasten kann. Und wenn Sie entdecken, dass der Solver keine Lösung findet, dann schalten Sie ihn hier einfach mal um, müssen einfach nur ein wenig länger warten aber wie gesagt, eine halbe Minute ist noch kein wirkliches Problem. In der Zeit hätte ich es doch zu Fuß nicht gelöst.

Excel 2013: Was-wäre-wenn-Analyse

Berechnen Sie komplexe Aufgaben mithilfe von Datentabelle/Mehrfachoperation, Szenario-Manager, Zielwertsuche und Solver in Excel 2013.

1 Std. 29 min (24 Videos)
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Erscheinungsdatum:22.07.2015

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