Giáo trình Excel ứnng dụng trong kinh tế - Phần 2
BÀI 1. QUI TRÌNH LẬP BÀI TOÁN TRÊN BẢNG TÍNH
1.1. Giới thiệu
Nhiều thập kỷ qua, hàng triệu nhà quản lý phát hiện ra phương cách hiệu
quả nhất để phân tích và đánh giá các phương án bằng cách xây dựng các mô hình
bài toán trên bảng tính. Mô hình trên bảng tính là một tập các quan hệ toán học và
luận lý được thiết lập trên máy tính nhằm giải quyết các vấn đề trong thực tế và hỗ
trợ nhà quản lý ra các quyết định kinh doanh. Sử dụng mô hình bảng tính đã giúp
cho nhà quản lý có thể phân tích các phương án kinh doanh trước khi lựa chọn một
phương án để thực thi.
øi nguyên đã sử dụng tại các ô D7, D8 và D9 theo công thức ở hình 6.1. Nhập các giá trị ở vế phải các các quan hệ ràng buộc tại các ô E7, E8 và E9. Chương trình Giảng dạy Kinh tế Fulbright Bài 6.Bài toán tối ưu và qui hoạch tuyến tính Trần Thanh Phong 53 Ứng dụng Microsoft Excel trong kinh tế Hình 6.1. Lập mô hình trên bảng tính B2. Chọn ô D4 và chọn Tools Ỉ Solver, sau đó khai báo các thông số cho Solver Ỉ Địa chỉ hàm mục tiêu D4 được đưa vào Set Target Cell Ỉ Chọn Max tại Equal To để cho Solver tìm lời giải cực đại chohàm mục tiêu, nghĩa là tối đa hóa lợi nhuận. Hình 6.2. Khai báo hàm mục tiêu B3. Nhập B3:C3 tại By Changing Cells: là vùng địa chỉ các biến quyết định (tượng trưng lượng sản phẩm X1 và X2 cần phải sản xuất). Chương trình Giảng dạy Kinh tế Fulbright Bài 6.Bài toán tối ưu và qui hoạch tuyến tính Trần Thanh Phong 54 Ứng dụng Microsoft Excel trong kinh tế Hình 6.3. Khai báo địa chỉ các biến cần tìm B4. Thêm các ràng buộc vào Subject to the Constraints Ỉ Nhấp nút Add, chọn vùng địa chỉ D7:D9 tại Cell Reference, chọn dấu <= và chọn E7:E9 tại Constraint. (Các ràng buộc R1, R2, R3 đều là bất phương trình dạng <= nên ta chọn cả vùng địa chỉ). Hình 6.4. Nhập các ràng buộc Ỉ Nhấp nút Add và khai báo tiếp các ràng buộc về cận dưới cho X1 và X2 như hình 6.5. Nhấp OK sau khi hoàn tất. Hình 6.5. Ràng buộc cận dưới cho các biến X1 và X2 Ỉ Nhấp OK sau khi hoàn tất. Ỉ Để hiệu chỉnh ràng buộc ta chọn ràng buộc và nhấp nút Change Ỉ Để xóa ràng buộc, ta chọn ràng buộc từ danh sách Subject to the Contraints và nhấp nút Delete. Chương trình Giảng dạy Kinh tế Fulbright Bài 6.Bài toán tối ưu và qui hoạch tuyến tính Trần Thanh Phong 55 Ứng dụng Microsoft Excel trong kinh tế Hình 6.6. Danh sách các ràng buộc B5. Nhấp nút Solve để chạy Solver, sau đó hộp thoại kết quả xuất hiện Hình 6.7. Kết quả chạy Solver và tạo báo cáo. B6. Nhấp chọn Keep Solver Solution và chọn OK. Hình 6.8. Kết quả bài toán tối ưu một mục tiêu. Lợi nhuận đạt $66.100 khi đó cần sản xuất 122 sản phẩm X2 và 78 sản phẩm X2. Chương trình Giảng dạy Kinh tế Fulbright Bài 6.Bài toán tối ưu và qui hoạch tuyến tính Trần Thanh Phong 56 Ứng dụng Microsoft Excel trong kinh tế Phân tích bài toán tối ưu khi các yếu tố đầu vào thay đổi Lưu ý: Chỉ áp dụng cho các bài toán được giải bằng Solver. Bổ sung thư viện hàm cho Excel 1. Chép tập tin “Sensitivity.xla” và thư mục Library tại nơi cài đặt bộ Microsoft Office, thông thường tại: “c:\Program files\ Microsoft Office\ Office\ Library\”. Lưu ý tên Office sẽ thay đổi tùy theo phiên bản của bộ Office. 2. Vào thực đơn Tools 3. Chọn Add-Ins 4. Chọn Sensitivity Assistant 5. Nhấp nút OK. Từ kết quả của ở trên ta thực hiện phân tích tiếp theo: B1. Lập bảng phân tích: Ỉ Ô B17 tham chiếu đến ô D4 chứa giá trị hàm mục tiêu vừa tìm được. Ỉ Các ô C17, D17 và E17 lần lượt tham chiếu đến địa chỉ các ô E7, E8 và E9 (chứa giá trị của các nguồn lực). Ỉ Nhập các giá trị từ 90% đến 110% cho các ô B18:B28 với bước nhảy 2%. Nghĩa là mỗi lần một yếu tố trong nguồn lực sẽ thay đổi 2% so với giá trị hiện tại của nó (xem giá trị hiện tại là 100%) và chương trình sẽ tính lại giá trị tối ưu mới của hàm mục tiêu. Hình 6.9. Lập bảng phân tích Chương trình Giảng dạy Kinh tế Fulbright Bài 6.Bài toán tối ưu và qui hoạch tuyến tính Trần Thanh Phong 57 Ứng dụng Microsoft Excel trong kinh tế B2. Chọn cả vùng địa chỉ B17:E28 B3. Chọn thực đơn Tools Ỉ Sensitivity Assistant B4. Khai báo vùng địa chỉ của bảng phân tích B17:E28 và chọn Spider Table và Plot để vẽ biểu đồ mạng nhện. Hình 6.10. Khai báo thông số B5. Nhấp OK để chạy chương trình Hình 6.11. Phân tích hàm mục tiêu trong trường hợp các yếu tố đầu vào thay đổi Spider Plot 61,000 62,000 63,000 64,000 65,000 66,000 67,000 68,000 69,000 70,000 88% 92% 96% 100% 104% 108% 112% % of Original C el l D 4 R1 R2 R3 Hình 6.12. Biểu đồ mạng nhện Chương trình Giảng dạy Kinh tế Fulbright Bài 6.Bài toán tối ưu và qui hoạch tuyến tính Trần Thanh Phong 58 Ứng dụng Microsoft Excel trong kinh tế 6.2. Bài toán đầu tư (Linear Programming) Nhà đầu tư chứng khoán Chí Phèo đang phân tích kế hoạch đầu tư toàn bộ số tiền $750.000 vào các loại trái phiếu của các Công ty được đánh giá theo bảng sau: Trái phiếu Suất thu lợi Số năm Đánh giá của công ty hàng năm đáo hạn Trái phiếu ACME Chemical 8.65% 11 1-Cực kỳ tốt DynaStar 9.50% 10 3-Tốt Eagle Vision 10.00% 6 4-Khá tốt MicroModeling 8.75% 10 1- Cực kỳ tốt OptiPro 9.25% 7 3-Tốt Sabre Systems 9.00% 13 2-Rất tốt Nhằm bảo vệ khoản đầu tư, nhà đầu tư quyết định đầu tư không quá 25% tiền vào bất kỳ trái phiếu nào và phải đầu tư ít nhất là 50% của tổng số tiền vào trái phiếu dài hạn (có năm đáo hạn lớn hơn hay bằng 10 năm). Các trái phiếu DynaStar, Eagle Vision và OptiPro có suất thu lợi cao nhất tuy nhiên không được đầu tư vào 3 loại trái phiếu này quá 35% của tổng số tiền vì chúng có rủi ro cao (rủi ro cao khi được đánh giá từ 2-Tốt trở xuống). Chí Phèo cần xác định phải đầu tư như thế nào để cực đại hóa lợi tức trong khi đảm bảo thõa mãn các qui định nêu ra như phần trên. Xác định các biến: số tiền đầu tư vào mỗi loại trái phiếu Đặt X1: là tổng số tiền đầu tư vào Acme Chemical X2: là tổng số tiền đầu tư vào DynaStar X3: là tổng số tiền đầu tư vào Eagle Vision X4: là tổng số tiền đầu tư vào MicroModeling X5: là tổng số tiền đầu tư vào OptiPro X6: là tổng số tiền đầu tư vào Sabre Systems Xác định hàm mục tiêu: cực đại hóa lợi tức đầu tư 0.0865X1 + 0.095X2 + 0.10X3 + 0.0875X4 + 0.0925X5 + 0.09X6 Ỵ Max Xác định các ràng buộc: - Tổng đầu tư phải bằng $750.000 X1 + X2 + X3 + X4 + X5 + X6 = 750.000 - Đảm bảo không đầu tư quá 25% của tổng số tiền vào một loại trái phiếu nào đó. (25%*750.000 = 187.500). Ta có 6 ràng buộc sau: Chương trình Giảng dạy Kinh tế Fulbright Bài 6.Bài toán tối ưu và qui hoạch tuyến tính Trần Thanh Phong 59 Ứng dụng Microsoft Excel trong kinh tế X1 , X2 , X3 , X4 , X5 , X6 ≤ 187.500 - Phải đầu tư ít nhất 50% tiền vào các trái phiếu dài hạn (50%*750.000=375.000). Các trái phiếu có số năm đáo hạn lớn hơn hay bằng 10 năm là X1, X2, X4 và X6. X1 + X2 + X4 + X6 ≥ 375.000 - Đầu tư không quá 35% tiền (35%*750.000=262.500) vào các trái phiếu DynaStar (X2), Eagle Vision (X3) và OptiPro (X5). X2 + X3 + X5 ≤ 262.500 - Vì các biến là tiền đầu tư nên phải lớn hơn hay bằng 0. X1 , X2 , X3 , X4 , X5 , X6 ≥ 0 B1. Lập mô hình bài toán trên bảng tính Ỉ Nhập các số tiền đầu tư khởi động cho các ô B4:B9 là 0. Ỉ Tính tổng tiền đầu tư và đặt tại ô B10 theo công thức =Sum(B4:B9). Ỉ Nhập số tiền cần đầu tư 750.000 vào ô B11. Ỉ Tính số tiền đầu tư tối đa cho mỗi trái phiếu và đặt tại các ô C4:C9. Tất cả tính bằng công thức =$C$3*$B$11 Ỉ Tính tổng lợi tức hàng năm tại ô D10 theo công thức sau: =SUMPRODUCT(D4:D9,$B$4:$B$9). Ỉ Nhập số 1 vào các ô F4:F9 nếu nó là trái phiếu dài hạn, nếu không là trái phiếu dài hạn thì nhập số 0. Sau đó tính tổng số tiền đầu tư vào các trái phiếu dài hạn như công thức sau: =SUMPRODUCT(F4:F9,$B$4:$B$9). Ỉ Nhập số 1 vào các ô H4:H9 nếu đánh giá trái phiếu là rủi ro cao (lời nhiều), ngược lại thì nhập số 0. Tính tổng số tiền đầu tư các trái phiếu có suất thu lợi cao theo công thức: =SUMPRODUCT(H4:H9,$B$4:$B$9) Ỉ Tính ô F11 theo công thức =50%*B11 và tính ô H11 theo công thức =35%*B11. Hình 6.13. Lập mô hình bài toán trên bảng tính Chương trình Giảng dạy Kinh tế Fulbright Bài 6.Bài toán tối ưu và qui hoạch tuyến tính Trần Thanh Phong 60 Ứng dụng Microsoft Excel trong kinh tế B2. Chọn ô hàm mục tiêu D10, sau đó chọn Tools Ỉ Solver. Khai báo các tham số như hộp thoại bên dưới: Hình 6.14. Khai báo tham số cho Solver B3. Nhấp nút Solve để chạy Solver. Chọn loại báo cáo và nhấp OK để hoàn thành giải bài toán. Hình 6.15. Kết quả bài toán đầu tư Ỵ Phương án trên hình 6.11 trình bày lời giải tối tư cho bài toán đầu tư của Chí Phèo. Các số tiền đầu tư vào các loại trái phiếu như minh họa trong hình bên trên. 6.3. Qui hoạch nguyên (Integer Linear Programming) Trong Excel cách giải bài toán qui hoạch nguyên tuyến tính cũng giống như các giải bài toán qui hoạch tuyến tính. Bạn chỉ cần thêm điều kiện nguyên cho các biến bắt buộc là số nguyên và hiệu chỉnh một số tuỳ chọn trong Options.. Tìm X1 và X2 sau cho hàm lợi nhuận F = 350X1 + 300X2 đạt giá trị cực đại Chương trình Giảng dạy Kinh tế Fulbright Bài 6.Bài toán tối ưu và qui hoạch tuyến tính Trần Thanh Phong 61 Ứng dụng Microsoft Excel trong kinh tế với các ràng buộc sau đây: X1 + X2 ≤ 200 (R1) 9X1 + 6X2 ≤ 1520 (R2) 12X1 + 16X2 ≤ 2650 (R3) X1 ≥ 0 (R4) X2 ≥ 0 (R5) X1 và X2 phải là số nguyên. Hình 6.16. Thiết lập mô hình bày toán Cách giải bài toán giống như phần 6.1, tuy nhiên thêm ràng buộc sau vào bước 4 để qui định X1 và X2 là số nguyên: Hình 6.
File đính kèm:
- giao trinh excel.pdf