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用Excel快速建立网络模型优化网络问题

渡年

告诉自己 :想不开就不想、得不到就不要。

今天的作家迭戈奥本海默一个项目经理对Excel的团队深入研究了一些更先进功能的Excel解决一个富有挑战性的问题该文件中使用这一博客帖子中可以找到的附件底部的这一职务

在这整个未来的博客帖子我将利用一种工具是所谓的与Excel求解欲了解更多有关求解请访问Office Online的网站

背景

我目前正在规划建设度假探索华盛顿州理想在短期内大量的时间我已经关闭我想要做的许多加息的可能我将开始从西雅图和整理在壶东瀑布西澳一路上我已经确定了4种可能停车的地方我感兴趣的从停止停止我已经研究了多少息我能做的一路上每个人之间我停止随着一个工具像微软Live地图我可以很容易的阴谋之间距离最短西雅图和水壶瀑布但我更感兴趣的优化我的行程包括许多加息的可能

为此我已决定使用简单的原则线性规划并建立网络模型与Excel这将最大限度地发挥我的徒步旅行时间对我即将到来的假期这个问题图论中的定义是最短路径的问题最短路径算法用于网页绘图软件如活地图

为了更好的图形理解我的征程我建立下面的地图

没有任何倒退我已经改为所有可能的组合停下来停止由Seattle WA 以水壶瀑布西澳我也有我的站从左至右方便参照在我的工作簿

我建立下面的表格提供快速的参考对行车时间之间的不同的停车点您会发现我已提出了一些在括号(十)代表的人数加息对这一特定部分旅程

例如西雅图Darrington -时间 1 .4小时 2息我将是很有意思的在做的事情


西雅图
Longmire
Darrington
亚基马
韦纳奇
水壶瀑布

西雅图
X
4 ( 5 )
1.4 ( 2 )
2.2 ( 3 )
2.5 ( 5 )
5.5 ( 6 )

Longmire
4 ( 5 )
X
4.2 ( 2 )
2.3 ( 2 )
4 ( 2 )
6.3 ( 4 )

Darrington
1.4 ( 2 )
4.2 ( 2 )
X
3.4 ( 3 )
3.3 ( 5 )
7 ( 3 )

亚基马
2.2 ( 3 )
2.3 ( 2 )
3.4 ( 3 )
X
2 ( 1 )
4.4 ( 3 )

韦纳奇
2.5 ( 5 )
4 ( 2 )
3.3 ( 5 )
2 ( 1 )
X
4.2 ( 2 )

水壶瀑布
5.5 ( 6 )
6.3 ( 4 )
7 ( 3 )
4.4 ( 3 )
4.2 ( 2 )
x

安装

鉴于我爱爬山我想设立这个优化以便能够重复使用任何数量的停止我想我只包括6日在此版本保持简单

首先让我们创建一个表格标签号码和我们停止以使我们创造下列表格开始臭氧停止
名字

1
西雅图


Longmire


Darrington


亚基马


韦纳奇

6日
水壶瀑布


大现在让我们来创造我们的可能途径就座此表将代表路径我提请了我的地图也将载有关于估计时间(小时)和若干加息

我们可以看到现在的表所有可能的路线我可以考虑也估计的时间之间的道路以及一些加息的每个路径现在我们可以对B3的增加我们的路线选择将是一个二进制开关( 1为真 0为假) 将代表的路径是否被选为与否现在让我们初始化所有这些价值为0

求解将改变我们的布尔值的路由选择栏使一个简单的方法找出有多少总数小时以及有多少人总数加息我能做我最优路径我可以使用函数SUMPRODUCT

SUMPRODUCT将返回的总和产品的两个范围我在这种情况下(线路选择X数字的远足)

因此让标签C17为数远足 并插入下列公式C18分析

= SUMPRODUCT (路由选择X数字的远足)

或在此范例

凡表是我们可能路由表路由选择的范围是从B3 B12和数量远足是从的D4 D12

玉如此概括我们有可能的路线表和我们仍然有我们的臭氧停止号码和停止的名字

下一步是建立约束制度是必要的解决这一问题在简单的英语我们需要建立的制约使求解只会找到解决方案遵循这些规则

我总是离开华盛顿州西雅图
我总是到达水壶瀑布西澳
如果我到达某个节点的下一个步骤必须离开该节点 (除西雅图和水壶瀑布)
最简单的方式做到这一点是要创造再次二元选择在1表明到达的位置和-1表明留下了位置我们新的网络图将像这样

最后我们将确定我们的流柱用SUMIFs SUMIF将特定的细胞由一组给定的条件在我们的情况下条件是我们的所有站净流入是0 除非我们的出发点和终结点

= SUMIF ( ToStopRange 停止路线选择范围) -S UMIF( F romStopRange停止 R outeSelect幅度)

因此在第三季度我们将开始了一系列名为 我们将确定我们的流柱用SUMIFs SUMIF将特定的细胞由一组给定的条件在我们的情况下条件是我们的所有站净流入是0 除非我们的出发点和终结点

我们复制此公式从第三季度到六题

由于流动范围是确定的价值路线选择我们仍然需要给予解决的参考范围相匹配的流动我在图图因此毗邻流我会创造我的约束栏和手动输入的值为-1西雅图 0我所有的中间节点和1的水壶瀑布西澳

建立Solver.Finally

我们有3个这样的任务时设立求解

设定的目标细胞在这里我们将选择权的细胞旁边的一些加息因为我们要最大限度地发挥这个数目我们选择最大

通过改变变量细胞

细胞的变化是我们的路线选择范围

制约因素

在这里我们将具体的限制我们讨论过

流动栏必须是平等的制约栏选择流量范围=约束范围
路由选择的范围必须是 = 0 (我们只想要正数)
路由选择必须包含二进制值

我们正在做最后确定了我们求解没有我们只要按一下解决和工作要做我们现在有一个优化的远足旅行计划

如果您复制所有的号码我用你应该得到最高的14加息和您理想的旅行路径是

西雅图Longmire
Longmire以Darrington
Darrington以韦纳奇
韦纳奇以水壶瀑布

结论

所以现在我们已经建立了道路优化一个很容易被扩大(添加更多的节点)或变更围绕优化像其他变数估计的旅行时间虽然这个例子很简单(是一个地图和一些简单的算术将提供更快的结果)的价值这些方法发挥作用时分析大量的节点类似的原则对那些在这讨论后用于优化各种制造业交通运输和分配系统

2015-07-13
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