середа, 30 вересня 2020 р.

Підбирання параметра та пошук розв'язку

 Откройте рабочую книгу "Поиск решения" и загрузите себе копию.


Что такое метод перебора?

 По большому счету, можно выделить две группы методов решения любых задач:

Алгебраические методы
Численные методы
         За небольшой отрезок сразу получается точный ответ
           Сводят задачи к перебору вариантов
        Применимы лишь к небольшому числу не очень сложных задач.
    Дают результат в виде числового значения с погрешностью

Существует класс задач, которые легче решить методом перебора, чем методом «научного тыка». Инструмент Подбор параметра помогает решить задачу, когда известно, что должно получиться в ответе, но не известно, какое значение должна иметь одна из переменных. Говоря простым математическим языком, мы ищем решение уравнения с одним неизвестным.

Подбор параметра в Excel и примеры его использования

«Подбор параметра» - ограниченный по функционалу вариант надстройки «Поиск решения». Это часть блока задач инструмента «Анализ «Что-Если».

В упрощенном виде его назначение можно сформулировать так: найти значения, которые нужно ввести в одиночную формулу, чтобы получить желаемый (известный) результат.

Где находится «Подбор параметра»?

Известен результат некой формулы. Имеются также входные данные. Кроме одного. Неизвестное входное значение мы и будем искать. Рассмотрим функцию «Подбор параметра» в Excel на примере.


Необходимо подобрать процентную ставку по займу, если известна сумма и срок. Заполняем таблицу входными данными.


Процентная ставка неизвестна, поэтому ячейка пустая. Для расчета ежемесячных платежей используем функцию ПЛТ.

Когда условия задачи записаны, переходим на вкладку «Данные». «Работа с данными» - «Анализ «Что-Если» - «Подбор параметра».


В поле «Установить в ячейке» задаем ссылку на ячейку с расчетной формулой (B4). Поле «Значение» предназначено для введения желаемого результата формулы. В нашем примере это сумма ежемесячных платежей. Допустим, -5 000 (чтобы формула работала правильно, ставим знак «минус», ведь эти деньги будут отдаваться). В поле «Изменяя значение ячейки» - абсолютная ссылка на ячейку с искомым параметром ($B$3).


После нажатия ОК на экране появится окно результата.


Чтобы сохранить, нажимаем ОК или ВВОД.


Функция «Подбор параметра» изменяет значение в ячейке В3 до тех пор, пока не получит заданный пользователем результат формулы, записанной в ячейке В4. Команда выдает только одно решение задачи.

Решение уравнений методом подбора параметров

Функция «Подбор параметра» идеально подходит для решения уравнений с одним неизвестным. 

Возьмем для примера выражение: 

20 * х – 20 / х = 25. 

Аргумент х – искомый параметр. Пусть функция поможет решить уравнение подбором параметра и отобразит найденное значение в ячейке Е2.

В ячейку Е3 введем формулу: 

= 20 * Е2 – 20 / Е2.


А в ячейку Е2 поставим любое число, которое находится в области определения функции. Пусть это будет 2.

Запускаем инструмент и заполняем поля:
  • «Установить в ячейке» - Е3 (ячейка с формулой);
  • «Значение» - 25 (результат уравнения);
  • «Изменяя значение ячейки» - $Е$2 (ячейка, назначенная для аргумента х).


Результат функции:


Найденный аргумент отобразится в зарезервированной для него ячейке.


Решение уравнения: х = 1,80.

Функция «Подбор параметра» возвращает в качестве результата поиска первое найденное значение. Вне зависимости от того, сколько уравнение имеет решений. Если, например, в ячейку Е2 мы поставим начальное число -2, то решение будет иным.

Функция «Подбор параметра» работает правильно, если:
  • Значение желаемого результата выражено формулой;
  • Все формулы написаны полностью и без ошибок.

Надстройка "Поиск решения" и подбор нескольких параметров в Excel

Надстройка Excel «Поиск решения» – это аналитический инструмент, который позволяет нам быстро и легко определить, когда и какой результат мы получим при определенных условиях. Возможности инструмента поиска решения намного выше, чем может предоставить «подбор параметра» в Excel.

Основные отличия между поиском решения и подбором параметра:
  • Подбор нескольких параметров в Excel.
  • Наложение условий ограничивающих изменения в ячейках, которые содержат переменные значения.
  • Возможность использования в тех случаях, когда может быть много решений одной задачи.

 Подключение надстройки «Поиск решения»

В меню Office выбрать «Параметры Excel» и перейти на вкладку «Надстройки». Здесь будут видны активные и неактивные, но доступные надстройки.


Если нужная надстройка неактивна, то нужно перейти по ссылке «Управление» (внизу таблички) и установить надстройку. Появится диалоговое окно, в котором нужно отметить галочкой «Поиск решения» и нажать ОК.


Теперь на простенькой задаче рассмотрим, как пользоваться расширенными возможностями Excel.

Для нормальной работы небольшого предприятия хватит 4-6 рабочих, 7-9 продавцов, 2 менеджера, заведующий складом, бухгалтер, директор. Нужно определить их оклады.

Ограничения: месячный фонд зарплаты минимальный; оклад рабочего – не ниже прожиточного минимума в 100 долларов. Коэффициент А показывает: во сколько раз оклад специалиста больше оклада рабочего.

Таблица с известными параметрами:


  • менеджер получает на 30 долларов больше продавца (см. коэффициент В);
  • заведующий складом – на 20 долларов больше рабочего;
  • директор – на 40 долларов больше менеджера;
  • бухгалтер – на 10 долларов больше менеджера.

Найдем зарплату для каждого специалиста (на рисунке все понятно).


Переходим на вкладку «Данные» - «Анализ» - «Поиск решения» (так как мы добавили надстройку, теперь она доступна).


Заполняем меню. Чтобы вводить ограничения, используем кнопку «Добавить». Строка «Изменяя ячейки» должна содержать ссылки на те ячейки, для которых программа будет искать решения. Заполненный вариант будет выглядеть так:


Нажимаем кнопку «Выполнить» и получаем результат:


Теперь мы найдем зарплату для всех категорий работников и посчитаем ФОТ (Фонд Оплаты Труда).


вівторок, 15 вересня 2020 р.

Моделювання випадкових процесів

 Відкрийте робочу книгу "Случайные процессы" та завантатажте собі копію

Як пов'язані випадкові процеси та азартні ігри?


Теорія ймовірностей як математична наука сформувалася на основі вивчення азартних ігор. Ці ігри з незапам'ятних часів створювалися поруч поколінь саме так, щоб в них результат досвіду був незалежний від піддаються спостереженню умов досвіду, був чисто випадковим. Саме слово «азарт» (фр. «Le hazard») означає «випадок». 

В пылу азарта игрок не способен здраво оценить свои шансы на выигрыш

Схеми азартних ігор дають виключні по простоті і прозорості моделі випадкових явищ, що дозволяють в найбільш виразній формі спостерігати і вивчати керуючі ними специфічні закони; а можливість необмежено повторювати один і той же досвід забезпечує експериментальну перевірку цих законів в умовах дійсної масовості явищ.

Досліди Якова Бернуллі

Великий крок вперед у розвитку теорії ймовірностей пов'язаний з роботами Якова Бернуллі (1654 - 1705). Йому належить перший доказ одного з найважливіших положень теорії ймовірностей - так званого закону великих чисел.

Якоб Бернуллі

Ще до Якова Бернуллі багато відзначали як емпіричний факт ту особливість випадкових явищ, яку можна назвати «властивістю стійкості частот при великому числі дослідів». Було неодноразово відзначено, що при великій кількості дослідів, результат кожного з яких є випадковим, відносна частота появи кожного даного результату має тенденцію стабілізуватися, наближаючись до деякого певного числа - ймовірності цього результату.

Наприклад, якщо багато разів кидати монету, відносна частота появи герба наближається до ½; при багаторазовому киданні гральної кістки частота появи межі з п'ятьма очками наближається до 1/6 і т.д. Яків Бернуллі вперше дав теоретичне обгрунтування цього емпіричному факту.

Теорема Якова Бернуллі - найпростіша форма закону великих чисел - встановлює зв'язок між ймовірністю події і частотою його появи; при досить великому числі дослідів модно з практичної вірогідністю очікувати як завгодно близької збігу частоти з ймовірністю.

Що таке випадкова подія?  


Подія називається випадковою, якщо при одних і тих же умовах воно може як статися, так і не відбутися.

Елементарним результатом називається один з взаємовиключних один одного варіантів, якими може завершитися випадковий експеримент.

Елементарним подією називається результат, неподільний на більш дрібні результати.

Властивості випадкових подій

  • несумісні події, тобто поява однієї з подій в одиничному випробуванні виключає появу іншої події в цьому ж випробуванні;
  • єдино можливі події - при розгляді групи цих подій не може відбутися ніяка інша подія, що не входить в цю групу;
  • рівноможливими події, тобто ні у одного з подій немає будь-яких переваг перед іншими.

Класичне визначення ймовірності

Ймовірністю випадкової події А називається відношення числа сприятливих результатів m до загальної кількості несумісних єдино можливих і рівно можливих випадків n.

Р(А) =  m / n

Функції Excel, які ми будемо використовувати для моделювання випадкових процесів:


Функция
Русское название
Категория
Результат работы
RAND()
СЛЧИС()
Математические
Дает случайное число в диапазоне от 0 до 1
RANDBETWEEN()
СЛУЧМЕЖДУ()
Математические
Дает случайное целое число в диапазоне от верхней до нижней границы
IF()
ЕСЛИ()
Логические
Дает одно из двух вариантов значений в зависимости от того, выполняется или нет заданное условие

Аргументы функции IF():


Аргументы
Значения
Лог_выражение
Равенство или неравенство, принимающее значение TRUE или FALSE
Значение_если_истина
Значение, которое примет функция, если ЛОГ_ВЫРАЖЕНИЕ примет значение ИСТИНА
Значение_если ложь
Значение, которое примет функция, если ЛОГ_ВЫРАЖЕНИЕ примет значение ЛОЖЬ



вівторок, 8 вересня 2020 р.

Основи статистичного аналізу даних

 Відкрийте робочу книгу "Нормальний розподіл" та завантажте собі копію.

Статистичні функції, що знадобляться вам в роботі:


Функция
Русское название
Что делает
AVERAGE()
СРЗНАЧ()
Находит среднее значение по выборке
COUNT()
СЧЕТ()
Подсчитывает число непустых ячеек в диапазоне
STDEVA()
СТАНДАРТОТКЛА()
Находит стандартное отклонение в выборке
COUNTIF()
СЧЕТЕСЛИ()
Подсчитывает число ячеек в выборке, удовлетворяющих заданному условию