Excel: Technische und mathematische Berechnungen

Der Solver und seine Funktionsweise

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Während die Zielwertsuche eine "Nullstellensuche" ist, leistet der Solver mehr: Mit seiner Hilfe können ganzzahlige Lösungen, aber auch Maximum und Minimum gefunden werden.
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Transkript

Die "Zielwertsuche" kann beschrieben werden mit Nullstellensuche, oder genauer: Ist ein y-Wert, ist das Ergebnis einer Funktion bekannt, möchte ich ganz gerne den Ausgangswert wissen. Also, ich möchte ganz gerne zurückrechnen, und dieses Zurückrechnen, das liefert die "Zielwertsuche". Anders dagegen der "Solver". Der "Solver" liefert das Ergebnis für Maximum und Minimum. Ja, er erweitert die "Zielwertsuche", denn er hat dort noch mehr Parameter, die die "Zielwertsuche" so nicht leisten kann. Seit ich EXCEL kenne, seit eigentlich allen Versionen, wird der "Solver" mitgeliefert. Wird der "Solver" auch weiterentwickelt. Ist der "Solver" versteckt, ist der "Solver" nicht in EXCEL am Anfang installiert. Sie müssen ihn einmal dazuinstallieren, indem Sie über "Datei" "Optionen" in den "Add-Ins" in den "Excel Add-Ins". Achtung! Nicht in den "COM Add-Ins". In den "Excel Add-Ins". Los geht's. Einen Haken auf "Solver" setzen, "OK", und dann ist er installiert. Dauert einen kleinen Moment, und wo hat er sich versteckt? Antwort in der Registerkarte "Daten" "Solver". Ein Klick auf das Symbol "Solver" öffnet nun einen Dialog, und wie Sie sehen, im Vergleich zur "Zielwertsuche", sehr viel mächtiger, weil ich sehr viele Textfelder, Optionsfelder, Einstellungen und so weiter zur Verfügung habe. Schauen wir uns das mal genauer an. Ein Beispiel. Ich habe hier eine Kiste, und die Kiste wird aus einem Blech oder aus einem Brett gefertigt. Hier habe ich so eine Art Blech und aus diesem Blech werden jeweils gleich große Quadrate rausgeschnitten. Warum Quadrate? Dann kann ich nämlich diese Rechteck-Teile nach oben, nach oben, nach oben kippen, und habe so eine offene Kiste. Das heißt, das was hier oben ist, ist eigentlich nicht vorhanden. Da kann ich reinschauen in diese Box, in diese Schachtel. Nun, die Fläche der Kiste wissen Sie, ist Länge mal Breite mal Höhe, und ich hätte ganz gerne das Volumen dieser Kiste maximal. Wie mache ich denn das? Nun, Länge mal Breite mal Höhe. Ich weiß, dieses x, das ich rausschneiden kann, darf auf keinen Fall negativ sein. Quatsch. Hier, die Kante, ist 30 -- egal, 30 Zentimeter, 30 Meter, -- lang, und von diesen 30 schneide ich zwei Mal x weg. Das heißt, x hat als Obergrenze 15. Das heißt, irgendwo dazwischen, wahrscheinlich so beim Wert 7-7,5, oder so was, habe ich mein Maximum. Ich schreibe mal hier eine "7" rein, weil das wird auch so plus-minus das Ergebnis sein, und berechne nun damit das Volumen. Das Volumen berechnet sich eben Länge mal Breite mal Höhe, und die Länge, hier diese Strecke, ist 30 minus x minus x. Das heißt: ist gleich, Klammer auf, 30 minus 2 mal x, ist in dem Fall diese Zahl, Länge mal Breite. Breite ist in dem Fall die ganze Strecke hier. Der ist 60 lang. Also, 60 minus 2 mal diese Strecke mal, und die Höhe. Das Ganze wird hochgeklappt. Höhe ist natürlich auch wieder x, also, diese Zelle. "Enter", "OK", abschicken. Das heißt, bei 7 hätten wir einen Wert von 5.100, bei 7,5 geht er sogar schon runter, bei 6,5 haben wir noch mehr, bei 6, ja, irgendwo dazwischen, da wird wohl der Wert sein. Gleiches Spiel, wie bei der "Zielwertsuche". "Bitte rechne zurück", aber diesmal weiß ich nicht den "Zielwert", sondern der "Zielwert" soll maximal sein. Wie mache ich denn das? Nun, ich rufe jetzt über "Daten" meinen "Solver" auf. Er fragt, welches "Ziel" oder welche Ziele. Sie könnten hier sogar mehrere Zellen markieren. Soll "Maximal", "Minimal" oder einen exakten "Wert" darstellen. Bei exakt habe ich natürlich noch mehr Parameter zur Verfügung, durch verändern von dieser Zelle. So, der "Solver hat jetzt noch "Nebenbedingungen". Das heißt, hier haben wir ja eine Funktion dritten Grades, "xxx", das heißt, wir haben eine Kurve, die etwa so aussieht, und würde ich keine "Nebenbedingungen" eintragen, dann kann es ja sein, dass es in die eine Richtung wegläuft, also, nach Minus oder Plus unendlich abhaut. Das will ich natürlich nicht, sondern ich sage, -- passt mal auf --, die Lösung liegt, "Hinzufügen", einerseits der "Zellbezug" muss sein kleiner oder gleich die Hälfte von 30, also 15, wird hinzugefügt, andererseits die Zelle muss auch sein größer oder gleich null. Darf nur eine positive Zahl haben. "Hinzufügen". Und Sie haben hier bereits gesehen, es gibt: Größer-gleich, Kleiner-gleich, Ist-gleich. Muss exakt sein. Oder es gibt auch "int", das heißt, muss eine ganzstellige Zahl sein. Auch interessant. Das Ergebnis muss eine exakte Anzahl von Tagen oder Menschen oder so was sein. "Rechne so lange her, bis du eine ganze Zahl findest. Kommazahlen akzeptieren wir nicht." Jetzt haben wir die beiden "Nebenbedingungen" eingegeben. Nicht "OK", sondern "Abbrechen", weil die hat er schon drin, und hier sehen Sie, "F17" ist kleiner als 15 und größer als 0. "Löse mal bitte". "Lösen". Und jetzt habe ich irgendwo was falsch angeklickt. Klar, habe ich hier aus Versehen weggeklickt. Ich lege natürlich als "Ziel" nicht fest: "G4", -- habe ich nicht aufgepasst --, sondern das "Ziel" ist hier "G17". Dieses "Ziel" ist "Maximal". Geändert wird -- Oops! Das ist richtig, doch. -- "F17". Noch mal probieren. "Lösen". Und jetzt hat er eine Lösung gefunden. "6,33". Damit wird es maximal 5.196. Bei unserem Probieren haben wir gesehen: Ja, das ist schon ein sehr großer Wert. Das könnte also passen, das könnte hinhauen. Sie können hie nun die "Solver-Lösung akzeptieren", die "Ursprünglichen Werte wiederherstellen". Das entspricht dem Wert "Abbrechen", das entspricht der Schaltfläche "Abbrechen", oder Sie könnten das Ganze als "Szenario speichern". Ich mache mal "OK", denn mit "OK" habe ich die Lösung dieses "Solvers" übernommen. Das heißt also, "Solver" kann Maximum und Minimum berechnen. Das ist auch die Stärke des "Solvers". "Solver" könnte auch die "Zielwertsuche" erweitern, indem er noch weitere Parameter, also Einschränkungen hat, was ich bei der "Was-wäre-wenn-Analyse" "Zielwertsuche" so nicht habe.

Excel: Technische und mathematische Berechnungen

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Erscheinungsdatum:04.05.2017

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