Sử dụng công cụ Solver trong MS Excel để giải bài toán tối ưu Đối với việc tìm lời giải cho bài toán tối ưu (optimal problem) khó khăn lớn nhất khi đã biết được thuật toán là chi phí tính toán rất lớn do dữ liệu cần xử lý (tính toán) và số phương án ứng viên (candidate solution) quá nhiều. Vì vậy, việc tính toán thủ công để tìm phương án tối ưu trong thực tế là không khả thi. Để giải quyết khó khăn này, MS Excelđã xây dựng công cụ Solvergiúp giải các bài toán tối ưu. Bài viết này giới thiệu cách sử dụng công cụ Solver để tìm phương án tối ưu thông qua một số bài toán tối ưu quen thuộc như bài toán vận tải, bài toán nguyên vật liệu sản xuất. Do bài viết chỉ tập trung vào việc minh họa cách sử dụng Solver để tìm phương án tối ưu nên không trình bày lại chi tiết cách giải các bài toán này. Các bài toán này thường được trình bày rất chi tiết trong môn học Qui hoạch tuyến tính. Qui trình để giải các bài toán tối ưu sử dụng Solver thực hiện theo các bước sau:
1. Ví dụ chung về bài toán tối ưu Giả sử ta có hàm mục tiêu và các ràng buộc của bài toán tối ưu được thiết lập như sau:  Sử dụng Solver để tìm phương án tối ưu cho bài toán trên. Như vậy bước thiết lập hàm mục tiêu và các ràng buộc đã xong, bước tiếp theo là tổ chức dữ liệu trong bảng tính Excel và thực hiện Solver Tổ chức dữ liệu trong Excel cho bài toán trên như sau: Sau khi tổ chức dữ liệu như trên, ta sử dụng Solver để tìm phương án tối ưu như sau: Vào Menu Tools chọn Solver (nếu trong Menu Tools chưa có công cụ Solver thì vào Menu Tools chọn Add-ins chọn Solver add- in để cài thêm công cụ solver). Hộp thoại Solver xuất hiện, thiết lập các tham số cho solver như sau:
Giải thích các tham số: Set Target Cell: Ô chứa giá trị hàm mục tiêu (F5) Equal to: Chọn Max, tìm giá trị max của hàm mục tiêu By changing Cells: Các ô chứa phương án tối ưu cần tìm ($B$4:$E$4) Subject to the Constraints: Chứa các ràng buộc của hàm mục tiêu. Gồm 4 ràng buộc như đã cho. phương án tối ưu là (0,3,0,0.8) và giá trị hàm mục tiêu đạt giá trị lớn nhấtlà 36. Để có thêm thông tin chi tiết về phương án tối ưu, chọn Keep Solver Solution, trong mục Reports chọn Answer như sau:
2. Ví dụ về bài toán vận tải Lập phương án vận chuyển xăng từ 4 kho xăng đến 5 trạm tiêu thụ với chi phí vận chuyển, lượng xăng dự trữ tại mỗi kho và nhu cầu tiêu thụ xăng tại mỗi trạm được cho như bảng dưới đây sao cho tổng chi phí vận chuyển là nhỏ nhất.
Lập hàm mục tiêu và các ràng buộc cho bài toán vận tải Tổ chức dữ liệu trong bảng tính Excel như sau
Phương án tối ưu 3. Bài toán sản xuất Một nhà máy dự định sản xuất 5 loại sản phẩm Sj (j=1,5). Tất cả 5 loại sản phẩm này đều sử dụng 4 loại nguyên vật liệu NVLi (i=1,4). Lợi nhuận của mỗi sản phẩm và dự trữ của từng loại nguyên vật liệu được cho như bảng sau:
Hãy tìm phương án sản xuất các sản phẩm để có được tổng lợi nhuận là lớn nhất. Xây dựng hàm mục tiêu và các ràng buộc cho bài toán Tổ chức dữ liệu trên Excel: Sử dụng Solver để tìm phương án sản xuất tối ưu
Kết quả |
