Выше мы рассмотрели задачу исследования операций, где требовалось так выбрать решение, чтобы максимизировать (или минимизировать) один-единственный показатель эффективности W. На практике часто встречается случай, когда эффективность операции приходится оценивать не по одному, а сразу по нескольким показателям: одни из этих показателей желательно сделать больше, другие - меньше.

Как правило, эффективность больших по объему, сложных операций не может быть исчерпывающим образом охарактеризована с помощью одного показателя; на помощь ему приходится привлекать и другие, дополнительные.

Например, при оценке деятельности промышленного предприятия приходится учитывать целый ряд показателей, как то:

Прибыль,

Полный объем продукции («вал»),

Себестоимость и т. д.

При анализе боевой операции, помимо основного показателя, характеризующего ее эффективность (например, математическое ожидание причиненного противнику ущерба), приходится учитывать и ряд дополнительных, как то:

Собственные потери,

Время выполнения операции,

Расход боеприпасов и т. д.

Такая множественность показателей эффективности, из которых некоторые желательно максимизировать, а другие - минимизировать, характерна для любой сколько-нибудь сложной задачи исследования операций. Возникает вопрос: как же быть?

Прежде всего надо подчеркнуть, что выдвинутые требования, вообще говоря, несовместимы. Решение, обращающее в максимум один какой-то показатель как правило, не обращает ни в максимум, ни в минимум другие показатели Поэтому широко распространенная формулировка «достижение максимального эффекта при минимальных затратах» для научного исследования не подходит. Корректной является любая из формулировок «достижение максимального эффекта при заданных затратах» или же «достижение заданного эффекта при минимальных затратах».

В общем случае не существует решения, которое обращало бы в максимум один показатель и одновременно в максимум (или минимум) другой показатель тем более, такого решения не существует для нескольких показателей. Однако, количественный анализ эффективности может оказаться весьма полезным и в случае нескольких показателей эффективности.

Прежде всего, он позволяет заранее отбросить явно нерациональные варианты решений, уступающие лучшим вариантам по всем показателям.

Проиллюстрируем сказанное на примере. Пусть анализируется боевая операция О, оцениваемая по двум показателям:

W - вероятность выполнения боевой задачи («эффективность»);

S - стоимость израсходованных средств.

Очевидно, первый показатель желательно обратить в максимум, а второй в минимум.

Предположим для простоты, что предлагается на выбор конечное число - 20 различных вариантов решения; обозначим их Для каждого из них известны значения обоих показателей W и

Изобразим для наглядности каждый вариант решения в виде точки на плоскости с координатами W и S (рис. 1.1).

Рассматривая рисунок, мы видим, что некоторые варианты решения «неконкурентоспособны» и заранее должны быть отброшены. Действительно, те варианты, которые имеют над другими вариантами с той же стоимостью S преимущество по эффективности W, должны лежать на правой границе области возможных вариантов. Те же варианты, которые при равной эффективности обладают меньшей стоимостью, должны лежать на нижней границе области возможных вариантов.

Какие же варианты следует предпочесть при оценке эффективности по двум показателям? Очевидно, те, которые лежат одновременно и на правой, и на нижней границе области (см. пунктирную линию на рис. 1.1). Действительно, для каждого из вариантов, не лежащих на этом участке границы, всегда найдется другой вариант, не уступающий ему по эффективности, но зато более дешевый или, наоборот, не уступающий ему по дешевизне, но зато более эффективный. Таким образом, из 20 предварительно выдвинутых вариантов большинство выпадает из соревнования, и нам остается только проанализировать оставшиеся четыре варианта: . Из них - наиболее эффективный, но зато сравнительно дорогой; - самый дешевый, но зато не столь эффективный. Дело принимающего решение - разобраться в том, какой ценой мы согласны оплатить известное повышение эффективности или, наоборот, какой долей эффективности мы согласны пожертвовать, чтобы не нести слишком больших материальных потерь.

Аналогичный предварительный просмотр вариантов (хотя и без такой наглядной геометрической интерпретации) может быть произведен и в случае многих показателей:

Такая процедура предварительной отбраковки неконкурентоспособных вариантов решения должна всегда предшествовать решению задачи исследования операций с несколькими показателями. Это, хотя и не снимает необходимости компромисса, но существенно уменьшает множество решений, в пределах которого осуществляется выбор.

Ввиду того, что комплексная оценка операции сразу по нескольким показателям затруднительна и требует размышлений, на практике часто пытаются искусственно объединить несколько показателей в один обобщенный показатель (или критерий). Нередко в качестве такого обобщенного (составного) критерия берут дробь; в числителе ставят те показатели которые желательно увеличить, а в знаменателе, - те, которые желательно уменьшить:

Например, если речь идет о боевой операции, в числителе ставят такие величины, как «вероятность выполнения боевой задачи» или «потери противника»; в знаменателе - «собственные потери», «расход боеприпасов», «время выполнения операции» и т. п.

Общим недостатком «составных критериев» типа (5.1) является, то, что недостаток эффективности по одному показателю всегда можно скомпенсировать за счет другого (например, малую вероятность выполнения боевой задачи - за счет малого расхода боеприпасов, и т. п.). Критерии подобного рода напоминают в шутку предложенный Львом Толстым «критерий оценки человека» в виде дроби, где числитель - истинные достоинства человека, а знаменатель - его мнение о себе. Несостоятельность такого критерия очевидна: если принять его всерьез, то человек, почти без достоинств, но зато совсем без самомнения, будет иметь бесконечно большую ценность!

Часто «составные критерии» предлагаются не в виде дроби, а в виде «взвешенной суммы» отдельных показателей эффективности:

где - положительные или отрицательные коэффициенты. Положительные ставятся при тех показателях, которые желательно максимизировать; отрицательные при тех, которые желательно минимизировать. Абсолютные значения коэффициентов («веса») соответствуют степени важности показателей.

Нетрудно убедиться, что составной критерий вида (5.2) по существу ничем не отличается от критерия вида (5.1) и обладает теми же недостатками (возможность взаимной компенсации разнородных показателей). Поэтому некритическое пользование любого вида «составными» критериями чревато опасностями и может привести к неправильным рекомендациям. Однако, в некоторых случаях, когда «веса» не выбираются произвольно, а подбираются так, чтобы составной критерий наилучшим образом выполнял свою функцию, удается получить с его помощью некоторые результаты ограниченной ценности.

В некоторых случаях задачу с несколькими показателями удается свести к задаче с одним-единственным показателем, если выделить только один (главный) показатель эффективности и стремиться его обратить в максимум, а на остальные, вспомогательные показатели наложить только некоторые ограничения вида:

Эти ограничения, разумеется, войдут в комплекс заданных условий

Например, при оптимизации плана работы промышленного предприятия можно потребовать, чтобы прибыль была максимальна, план по ассортименту - выполнен, а себестоимость продукции - не выше заданной. При планировании бомбардировочного налета можно потребовать, чтобы нанесенный противнику ущерб был максимален, но при этом собственные потери и стоимость операции не выходили за известные пределы.

При такой постановке задачи все показатели эффективности, кроме одного, главного, переводятся в разряд заданных условий операции. Варианты решения, не укладывающиеся в заданные границы, сразу же отбрасываются, как неконкурентоспособные. Полученные рекомендации, очевидно, будут зависеть от того, как выбраны ограничения для вспомогательных показателей. Чтобы определить, насколько это влияет на окончательные рекомендации по выбору решения, полезно проварьировать ограничения в разумных пределах.

Наконец, возможен еще один путь построения компромиссного решения, который можно назвать «методом последовательных уступок».

Предположим, что показатели эффективности расположены в порядке убывающей важности: сначала основной затем другие, вспомогательные: Для простоты будем считать, что каждый из них нужно обратить в максимум (если это не так, достаточно изменить знак показателя). Процедура построения компромиссного решения сводится к следующему. Сначала ищется решение, обращающее в максимум главный показатель эффективности Затем назначается, исходя из практических соображений и точности, с какой известны исходные данные (а часто она бывает небольшой), некоторая «уступка» которую мы согласны допустить для того, чтобы обратить в максимум второй показатель Налагаем на показатель ограничение, чтобы он был не меньше, чем где W - максимально возможное значение и при этом ограничении ищем решение, обращающее в максимум Далее снова назначается «уступка» в показателе ценой которой можно максимизировать и т. д.

Такой способ построения компромиссного решения хорош тем, что здесь сразу видно, ценой какой «уступки» в одном показателе приобретается выигрыш в другом.

Заметим, что свобода выбора решения, приобретаемая ценой даже незначительных «уступок», может оказаться существенной, так как в районе максимума обычно эффективность решения меняется очень слабо.

Так или иначе, при любом способе формализации, задача количественного обоснования решения по нескольким показателям остается не до конца определенной, и окончательный выбор решения определяется волевым актом «командира» (так мы условно будем называть ответственное за выбор лицо). Дело исследователя - предоставить в распоряжение командира достаточное количество данных, позволяю. ему всесторонне оценить преимущества и недостатки каждого варианта решения и, опираясь на них, сделать окончательный выбор.

Предположим что у Вас есть вот такой отчёт по продажам торговых представителей:

Из него Вам необходимо узнать сколько карандашей продал торговый представитель Иванов в январе .

ПРОБЛЕМА : Как суммировать данные по нескольким критериям??

РЕШЕНИЕ : Способ 1:

БДСУММ(A1:G16;F1;I1:K2)

В английской версии:

DSUM(A1:G16,F1,I1:K2)

КАК ЭТО РАБОТАЕТ:

Из указанной нами базы данных A1:G16 функция БДСУММ извлекает и суммирует данные столбца Количество (аргумент "Поле " = F1 ) по заданным в ячейках I1:K2 (Продавец = Иванов ; Продукция = Карандаши ; Месяц = Январь ) критериям.

МИНУСЫ : Список критериев должен быть на листе.

ПРИМЕЧАНИЯ : Количество критериев суммирования ограничено оперативной памятью.

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ : Любая версия Excel

Способ 2:

СУММПРОИЗВ((B2:B16=I2)*(D2:D16=J2)*(A2:A16=K2)*F2:F16)

В английской версии:

SUMPRODUCT((B2:B16=I2)*(D2:D16=J2)*(A2:A16=K2)*F2:F16)

КАК ЭТО РАБОТАЕТ:

Функция СУММПРОИЗВ формирует массивы из значений ИСТИНА и ЛОЖЬ, согласно выбранным критериям, в памяти Excel.

Если-бы вычисления производились в ячейках листа (для наглядности я всю работу формулы продемонстрирую так, как-будто вычисления происходят на листе, а не в памяти), то массивы выглядели бы так:

Очевидно что если например, D2=Карандаши , то значение будет равно ИСТИНА, а если D3=Папки , то ЛОЖЬ (так как критерием отбора товара в нашем примере является значение Карандаши ).

Зная о том что значение ИСТИНА всегда равно 1, а ЛОЖЬ всегда равно 0 мы продолжаем работать с массивами как с числами 0 и 1.
Перемножив полученные значения массивов между собой последовательно, мы получим ОДИН массив из нолей и единиц. Там где выполнялись все три критерия отбора, (ИВАНОВ, КАРАНДАШИ, ЯНВАРЬ ) т.е. все условия принимали значения ИСТИНА получаем 1 (1*1*1 = 1), если же хотя-бы одно условие не выполнялось - получим 0 (1*1*0 = 0 ; 1*0*1 = 0 ; 0*1*1 = 0).

Теперь осталось только умножить полученный массив на массив содержащий данные, которые нам необходимо в итоге просуммировать (диапазон F2:F16 ) и собственно, просуммировать то что на 0 не умножилось.

Теперь сравните полученные при помощи формулы и при пошаговом вычислении на листе массивы (выделены красным).

Думаю всё понятно:)

МИНУСЫ : СУММПРОИЗВ - "тяжёлая" формула массива. При вычислениях на больших диапазонах данных заметно увеличивается время пересчёта.

ПРИМЕЧАНИЯ

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ : Любая версия Excel

Способ 3: Формула массива

СУММ(ЕСЛИ((B2:B16=I2)*(D2:D16=J2)*(A2:A16=K2);F2:F16))

В английской версии:

SUM(IF((B2:B16=I2)*(D2:D16=J2)*(A2:A16=K2),F2:F16))

КАК ЭТО РАБОТАЕТ: Точно так же как и Способ №2. Есть только два отличия - данная формула вводится нажатием Ctrl+Shift+Enter , а не просто нажатием Enter и массив 0-й и 1-ц не умножается на диапазон суммирования, а отбирается с помощью функции ЕСЛИ.

МИНУСЫ : Формулы массива при вычислениях на больших диапазонах данных заметно увеличивают время пересчёта.

ПРИМЕЧАНИЯ : Количество обрабатываемых массивов ограничено 255.

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ : Любая версия Excel

Способ 4:

СУММЕСЛИМН(F2:F16;B2:B16;I2;D2:D16;J2;A2:A16;K2)

Условное форматирование (5)
Списки и диапазоны (5)
Макросы(VBA процедуры) (63)
Разное (39)
Баги и глюки Excel (4)

ВПР по двум и более критериям

Наверняка все, кто знаком с функцией ВПР знают, что она осуществляет поиск заданных значений исключительно в левом столбце указанной таблицы(подробнее про ВПР можно прочитать в статье: Как найти значение в другой таблице или сила ВПР). Так же многие знают, что ВПР ищет только на основании одного значения.

Статья помогла? Поделись ссылкой с друзьями! Видеоуроки

{"Bottom bar":{"textstyle":"static","textpositionstatic":"bottom","textautohide":true,"textpositionmarginstatic":0,"textpositiondynamic":"bottomleft","textpositionmarginleft":24,"textpositionmarginright":24,"textpositionmargintop":24,"textpositionmarginbottom":24,"texteffect":"slide","texteffecteasing":"easeOutCubic","texteffectduration":600,"texteffectslidedirection":"left","texteffectslidedistance":30,"texteffectdelay":500,"texteffectseparate":false,"texteffect1":"slide","texteffectslidedirection1":"right","texteffectslidedistance1":120,"texteffecteasing1":"easeOutCubic","texteffectduration1":600,"texteffectdelay1":1000,"texteffect2":"slide","texteffectslidedirection2":"right","texteffectslidedistance2":120,"texteffecteasing2":"easeOutCubic","texteffectduration2":600,"texteffectdelay2":1500,"textcss":"display:block; padding:12px; text-align:left;","textbgcss":"display:block; position:absolute; top:0px; left:0px; width:100%; height:100%; background-color:#333333; opacity:0.6; filter:alpha(opacity=60);","titlecss":"display:block; position:relative; font:bold 14px \"Lucida Sans Unicode\",\"Lucida Grande\",sans-serif,Arial; color:#fff;","descriptioncss":"display:block; position:relative; font:12px \"Lucida Sans Unicode\",\"Lucida Grande\",sans-serif,Arial; color:#fff; margin-top:8px;","buttoncss":"display:block; position:relative; margin-top:8px;","texteffectresponsive":true,"texteffectresponsivesize":640,"titlecssresponsive":"font-size:12px;","descriptioncssresponsive":"display:none !important;","buttoncssresponsive":"","addgooglefonts":false,"googlefonts":"","textleftrightpercentforstatic":40}}

Это глава из книги: Майкл Гирвин. Ctrl+Shift+Enter. Освоение формул массива в Excel.

Выборки, основанные на одном или нескольких условиях. Ряд функций Excel используют операторы сравнения. Например, СУММЕСЛИ, СУММЕСЛИМН, СЧЁТЕСЛИ, СЧЁТЕСЛИМН, СРЗНАЧЕСЛИ и СРЗНАЧЕСЛИМН. Эти функции осуществляют выборки на основе одного или нескольких условий (критериев). Проблема в том, что эти функции могут только складывать, подсчитывать количество, и находить среднее. А если вы хотите наложить условия на поиск, например, максимального значения или стандартного отклонения? В этих случаях, поскольку не существует встроенной функции, вы должны изобрести формулу массива. Нередко это связано с использованием оператора сравнения массивов. Первый пример в этой главе, показывает, как рассчитать минимальное значения при одном условии.

Воспользуемся функцией ЕСЛИ, чтобы выбрать элементы массива, отвечающие условию. На рис. 4.1 в левой таблице присутствуют столбец с названиями городов и столбец с временем. Требуется найти минимальное время для каждого города и поместить это значение в соответствующую ячейку правой таблицы. Условие для выборки – название города. Если вы используете функцию МИН, то сможете найти минимальное значение столбца В. Но как вы выберите только те числа, что относятся только к Окленду? И как вам скопировать формулы вниз по колонке? Поскольку в Excel нет встроенной функции МИНЕСЛИ, вам необходимо написать оригинальную формулу, совмещающую функции ЕСЛИ и МИН.

Рис. 4.1. Цель формулы: выбрать минимальное время для каждого города

Скачать заметку в формате или в формате

Как показано на рис. 4.2, вам следует начать ввод формулы в ячейку E3 с функции МИН. Но вы же не можете поместить в аргумент число1 все значения столбца B!? Вы хотите отобрать только те значения, которые относятся к Окленду.

Как показано на рис. 4.3, на следующем этапе введите функцию ЕСЛИ в качестве аргумента число1 для МИН. Вы вложили ЕСЛИ внутрь МИН.

Разместив курсор в месте введения аргумента лог_выражение функции ЕСЛИ (рис. 4.4), вы выделяете диапазон с названиями городов А3:А8, а затем нажимаете F4, чтобы сделать ссылки на ячейки абсолютными (подробнее см., например, ). Затем вы набираете сравнительный оператор – знак равенства. Наконец, вы выделите ячейку слева от формулы – D3, оставляя ссылку на нее относительной. Сформулированное условие позволит выбрать только Окленды при просмотре диапазона А3:А8.

Рис. 4.4. Создайте оператор массива в аргументе лог_выражение функции ЕСЛИ

Итак, вы создали оператор массива с помощью оператора сравнения. В любой момент обработки массива оператор массива является оператором сравнения, так что результатом его работы будет массив, состоящий из значений ИСТИНА и ЛОЖЬ. Чтобы убедиться в этом, выделите массив (для этого щелкните во всплывающей подсказке на аргумент лог_выражение ) и нажмите F9 (рис. 4.5). Обычно вы используете один аргумент лог_выражение, возвращающее либо ИСТИНУ, либо ЛОЖЬ; здесь же результирующий массив вернет несколько значений ИСТИНЫ и ЛЖИ, так что функция МИН выберет минимальное число только для тех городов, которые соответствуют значению ИСТИНА.

Рис. 4.5. Чтобы увидеть массив, состоящий из значений ИСТИНА и ЛОЖь, щелкните во всплывающей подсказке на аргумент лог_выражение и нажмите F9