excel подбор слагаемых для нужной суммы
Хороший инструмент – надстройка Поиск решения в MS Excel!
Например, можно использовать в ситуации, когда вам нужно найти вариант из каких различных чисел могла сложиться определнная сумма (может вы ищете из каких счетов могла сложиться сумма оплаты). Допустим, нужно найти по приведенным числам сумму 10:
Для начал включим надстройку или проверим, что она включена (в Excel 2013): Файл / Параметры, раздел Надстройки, выбрать Управление: Надстройки Excel, нажать Перейти. Отметить флагом Поиск решения, нажать ОК
На ленте на вкладке Данные появился Поиск решения:
Теперь нужно придумать, как мы можем параметрами в разных строках “подбирать” сумму. Я сделал вариант, когда в столбце мы указываем множитель 0 или 1, в соседнем столбце считаем произведение, и потом значения складываем в итоговую сумму:
- в ячейках столбца B указываем 0 или 1 (сейчас неважно, что конкретно)
- в ячейке C4 формула =A4*B4
- в ячейках C5:C14 – аналогично, с учетом номера строки
- в ячейке C3 формула =СУММ(C4:C14)
Теперь запускаем Поиск решения. И заполняем:
- Оптимизировать целевую функцию: $C$3
- До: Значения: 10
- Изменяя ячейки переменных: $B$4:$B$14
- В соответствии с ограничениями: – добавляем (кнопка Добавить) три условия: 1) значения переменных должны быть целые, 2) значения должны быть >= 0, 3) 2) значения должны быть
Не очень частый, но и не экзотический случай. На моих тренингах такой вопрос задавали не один и не два раза 🙂 Суть в том, что мы имеем конечный набор каких-то чисел, из которых надо выбрать те, что дадут в сумме заданное значение.
В реальной жизни эта задача может выглядеть по-разному.
- Например, мы выгрузили из интернет-банка все платежи, которые поступили на наш счет за последний месяц. Один из клиентов разбивает сумму своего платежа на несколько отдельных счетов и платит частями. Мы знаем общую сумму оплаты и количество счетов, но не знаем их сумм. Надо подобрать те суммы в истории платежей, которые дадут в общем заданное значение.
- У нас есть несколько рулонов стали (линолеума, бумаги. ), из которых надо подобрать под заказ те, что дадут заданную длину.
- Блэкджек или в народе “очко”. Надо набрать карты суммарной стоимостью максимально близкой к 21 баллу, но не превысить этот порог.
В некоторых случаях может быть известна разрешенная погрешность допуска. Она может быть как нулевой (в случае подбора счетов), так и ненулевой (в случае подбора рулонов), или ограниченной снизу или сверху (в случае блэкджека).
Давайте рассмотрим несколько способов решения такой задачи в Excel.
Способ 1. Надстройка Поиск решения (Solver)
Эта надстройка входит в стандартный набор пакета Microsoft Office вместе с Excel и предназначена, в общем случае, для решения линейных и нелинейных задач оптимизации при наличии списка ограничений. Чтобы ее подключить, необходимо:
и установить соответствующий флажок. Тогда на вкладке или в меню Данные (Data) появится нужная нам команда.
Чтобы использовать надстройку Поиск решения для нашей задачи необходимо будет слегка модернизировать наш пример, добавив к списку подбираемых сумм несколько вспомогательных ячеек и формул:
- Диапазон A1:A20 содержит наши числа, из которых мы будем выбирать нужные, чтобы “вписаться” в заданную сумму.
- Диапазон В1:B20 будет своего рода набором переключателей, т.е. будет содержать нули или единички, показывая, отбираем мы данное число в выборку или нет.
- В ячейке E2 стоит обычная автосумма всех единичек по столбцу B, подсчитывающая кол-во выбранных чисел.
- В ячейке E3 с помощью функции СУММПРОИЗВ (SUMPRODUCT) считается сумма попарных произведений ячеек из столбцов А и B (то есть A1*B1+A2*B2+A3*B3+. ). Фактически, здесь подсчитывается сумма чисел из столбца А, отобранных единичками из столбца В.
- В розовую ячейку E4 пользователь вводит желаемую сумму для подбора.
- В ячейке E5 вычисляется абсолютное по модулю значение погрешности подбора с целью ее будущей минимизации.
- Все желтых ячейках Е8:E17 хотелось бы получить список отобранных чисел, т.е. тех чисел из столбца А, напротив которых в столбце В есть единички. Для этого необходимо выделить сразу все (!) желтые ячейки и в них ввести вот такую формулу массива:
После ввода формулы ее необходимо ввести не как обычную формулу, а как формулу массива, т.е. нажать не Enter, а Ctrl+Shift+Enter. Похожая формула используется в примере о ВПР, выдающей сразу все найденные значения (а не только первое).
Теперь перейдем на вкладку (или в меню) Данные и запустим инструмент Поиск решения (Data – Solver):
- Задать как целевую функцию (Target Cell) – ячейку вычисления погрешности подбора E5. Чуть ниже выбрать опцию – Минимум, т.к. мы хотим подобрать числа под заданную сумму с минимальной (а лучше даже нулевой) погрешностью.
- В качестве изменяемых ячеек переменных (Changing cells) задать диапазон столбца переключателей B1:B20.
- С помощью кнопки Добавить (Add) создать дополнительное условие на то, что ячейки диапазона B1:B20 должны быть бинарными (т.е. содержать только 0 или 1):
С помощью той же кнопки, при необходимости, создать ограничение на количество чисел в выборке. Например, если мы знаем, что сумма была разбита на 5 счетов, то:
После ввода всех параметров и ограничений запускаем процесс подбора кнопкой Найти решение (Solve). Процесс подбора занимает от нескольких секунд до нескольких минут (в тяжелых случаях) и заканчивается появлением следующего окна:
Теперь можно либо оставить найденное решение подбора (Сохранить найденное решение), либо откатиться к прежним значениям (Восстановить исходные значения).
И весьма удобно будет вывести все найденные решения, сохраненные в виде сценариев, в одной сравнительной таблице с помощью кнопки Отчет (Summary):
Способ 2. Макрос подбора
В этом способе всю работу делает макрос, который тупо перебирает случайные комбинации чисел, пока не наткнется на нужную сумму в пределах разрешенной погрешности. Добавлять столбец с нулями и единичками и формулы в этом случае не нужно.
Для использования макроса нажмите сочетание Alt+F11, в открывшемся окне редактора Visual Basic вставьте новый модуль через меню Insert – Module и скопируйте туда этот код:
Аналогично первому способу, запуская макрос несколько раз, можно получать разные наборы подходящих чисел.
в Excel 2007 и новее зайти Файл – Параметры Excel – Надстройки – Перейти
в Excel 2003 и старше – открыть меню Сервис – Надстройки
и установить соответствующий флажок. Тогда на вкладке или в меню Данные появится нужная команда.
Способ 2. Макрос подбора
Найти несколько значений в Excel — Как создать поиск значений в Excel функцией ВПР по нескольким листам? Как в офисе.
Синтаксис функции СЛУЧМЕЖДУ – (нижняя граница; верхняя граница). Первый аргумент должен быть меньше второго. В противном случае функция выдаст ошибку. Предполагается, что границы – целые числа. Дробную часть формула отбрасывает.
