صياغة المشكلة - كتاب علم البيانات - الصف 11 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

📚 صياغة المشكلة

المفاهيم الأساسية

صياغة المشكلة (النموذج): تعريف المشكلة التي تريد إيجاد حل لها في ورقة عمل، قبل تشغيل أداة إكسل سولفر.

خريطة المفاهيم

```markmap

4. نمذجة البيانات التنبؤية والتوقع

التوقع (Forecasting)

خطوات عملية التوقع

#### خطوة 7: إنشاء مخططات للتحليل

##### إنشاء مخطط عمودي مكدس (Stacked Column Chart)

###### الغرض

• مقارنة قيمة معينة مع المجموع الكلي.
• إظهار مساهمة قيمة معينة في التغييرات عبر الوقت.

###### خطوات الإنشاء في برنامج الجداول الإلكترونية

تحديد الأعمدة A و B و D.

من علامة تبويب إدراج (Insert)، الضغط على المخططات الموصى بها (Recommended Charts).

اختيار مخطط عمودي مكدس بنسبة 100% (Stacked Column %).

الضغط على موافق (OK).

###### شكل 4.23

• يوضح إنشاء مخطط عمودي مكدس.

##### ملاحظات هامة على اختيار المخططات

###### قابلية التخصيص

• يمكن تغيير حدود أو وحدات المحور الرأسي لتمثيل المعلومات بشكل أكثر وضوحًا (كما في الشكل 4.24).

###### عدم مناسبة التوصيات الآلية دائمًا

• قد لا تكون المخططات التي يُوصى بها البرنامج (مثل المخطط القمّي أو المبعثر) مناسبة لكل حالة.
• استخدام مخطط غير مناسب يجعل البيانات صعبة القراءة والفهم (كما في الأشكال 4.25 و 4.26).

###### مراعاة الجمهور المستهدف

• يجب مراعاة حاجات وقدرات الجمهور المستهدف للمخطط.
• بعض أنواع المخططات مناسبة للعلماء والباحثين وخبراء التسويق.
• المسؤولون التنفيذيون ومديرو الشركات قد يحتاجون إلى أنواع محددة من المخططات.

مفاهيم أساسية من التمرينات

#### نطاق الثقة

• يمنح معلومات عن نسبة الشك وعدم التيقن.
• حدود الثقة (الدنيا والعليا) تحدد النطاق المقبول لقيم البيانات.

#### اختيار المخططات

• يعتمد على المعلومات التي سيتم تمثيلها.
• يُفضل اختيار المخططات التي يوصي بها إكسل لمناسبتها لنوع البيانات.
• يُفضل استخدام المخطط البياني الخطي على العمودي في تمثيل التوقع.

#### خطوات التوقع

• تحديد الخطوات بوضوح قبل التنفيذ هو من أهم متطلبات التوقع الجيد.
• من الضروري اتباع الخطوات الست للتوقع بالترتيب.

تطبيقات عملية

#### تمرين 2: مقارنة المخططات

• قارن بين نوعي المخططين اللذين يقدمهما إجراء التوقع.
• اشرح لماذا يُعد المخطط الخطي هو الأنسب حسب رأيك.

#### تمرين 3: تطبيق عملي على بيانات السياحة

• قم بزيارة صفحة بيانات السياحة السعودية على منصة البيانات المفتوحة (https://open.data.gov.sa).
• قم بتحميل بيانات الرحلات السياحية للعامين 2017 و 2018.
• طبق إجراء التوقع للعام 2023.
• وضح المخططات البيانية التي ستختارها لعرض النتائج، واشرح سبب اختيارك.

#### تمرين 4: تحليل ومقارنة نتائج التوقع

• حلل نتائج التوقع لبيانات الرحلات السياحية (للعامين 2017 و 2018) من التمرين الثالث.
• أنشئ أوراق العمل المطلوبة في إكسل وقارن بين النتائج.
• حدد الجزء المهم في المخططات التوضيحية عند المقارنة بينها.

#### تمرين 5: اختيار أنسب أنواع المخططات

• مستعينًا بأوراق عمل التمرين الرابع، مثّل البيانات باستخدام أنواع مختلفة من المخططات في إكسل.
• حدد أنسب أنواع المخططات لتمثيل هذه المعلومات.

التحسين (Optimization)

التعامل مع مشاكل التحسين

#### أمثلة على أهداف التحسين

• زيادة الربح.
• تقليل التكلفة.
• تقليل الوقت اللازم لتنفيذ مشروع.
• اختصار وقت أو مسافة السفر.
• استقطاب المزيد من الرحلات السياحية.
• تحديد الميزانية المناسبة لحملة تسويقية.
• تصميم الجدول المثالي لعمل الموظفين.
• خفض تكلفة التوصيل.

أداة إكسل سولفر (Excel Solver)

#### الغرض

• محاكاة وتحسين نماذج الهندسة والأعمال.
• الوصول إلى أفضل الحلول لنموذج يحتوي على مدخلات متعددة.

#### آلية العمل

• تحديد قيمة لخلية واحدة (الخلية الهدف) عن طريق تغيير قيم خلايا أخرى (خلايا المتغير).

#### الاستخدامات

• مثالية لحل مشاكل البرمجة الخطية (التحسين الخطي).
• التعامل مع مشاكل التحسين باستخدام جداول البيانات لإدراج متغيرات القرار وقيود النموذج ودالة الهدف.

#### المميزات

• تساهم في حل مشاكل التحسين بطريقة مبسطة وملائمة للمستخدمين بغض النظر عن قدراتهم الحسابية.
• يمكن إجراء تغييرات على معاملاتها أو الإجراء المنفذ وإعادة تقييم النتائج.

#### خطوة أولى: صياغة المشكلة

##### الغرض

• تعريف المشكلة التي تريد إيجاد حل لها في ورقة عمل، قبل تشغيل الأداة.

##### مثال تطبيقي: حملة ترويجية للسياحة 2023

###### البيانات المستخدمة

• بيانات الرحلات السياحية الشهرية لعام 2019 من منصة البيانات المفتوحة السعودية (https://open.data.gov.sa).

###### الهدف من التحليل

• معرفة عدد الرحلات السياحية في 2019 لتحديد وسائل جذب المزيد من السياح في 2023.

###### الهدف الرقمي

• زيادة عدد الرحلات من 17,526,000 (2019) إلى 25,000,000 (2023).

###### خطوات الصياغة

تقييم البيانات الشهرية لعام 2019 لتحديد نقاط الضعف.

تحديد المتغير الذي يجب تغييره لتحقيق الهدف.

اتخاذ قرار بشأن استخدام سولفر بقيود أو بدونها بناءً على النتائج.

```

نقاط مهمة

• الخطوة الأولى لاستخدام أداة إكسل سولفر هي صياغة المشكلة في ورقة العمل.
• مثال التطبيق: وكيل سفر يخطط لحملة ترويجية للسياحة في 2023 بناءً على بيانات الرحلات لعام 2019.
• الهدف: زيادة عدد الرحلات السياحية من 17.5 مليون (2019) إلى 25 مليون (2023).
• منهجية العمل: تقييم البيانات الشهرية لعام 2019 أولاً لتحديد نقاط الضعف والمتغير المؤثر، ثم اتخاذ قرار باستخدام سولفر.

Formulating the Problem

قبل تشغيل أداة إكسل س ولفر، يجب صياغة المشكلة (النموذج) في ورقة عمل، حيث يعرف هذا النموذج المشكلة التي تريد إيجاد حل لها.

لقد جمعت في الدرس السابق بيانات الرحلات السياحية الشهرية للعام 2019 من صفحة بيانات السياحة التابعة لوزارة السياحة السعودية في منصة البيانات المفتوحة (https://open.data.gov.sa)، وفي هذا الدرس ستستخدم نفس البيانات لتستخدم نفس البيانات لتحديد نوع المعلومات التي تريد الحصول عليها من أداة إكسل س ولفر.

لو افترضت أنك وكيل سفر وأردت تنظيم حملة ترويجية للسياحة للعام 2023 في المملكة العربية السعودية، فمن المهم في هذه الحالة معرفة عدد الرحلات السياحية التي تمت خلال العام 2019، وبناءً على ذلك ستستطيع تحديد الطرائق والوسائل التي يمكن الاستعانة بها لجذب المزيد من السياح في العام 2023.

سيتم الحصول على بيانات الرحلات السياحية الشهرية المطلوبة لعام 2019 من صفحة بيانات السياحة التابعة لوزارة السياحة السعودية في منصة البيانات المفتوحة (https://open.data.gov.sa).

انطلاقاً من حقيقة أنه في العام 2019 وصل عدد الرحلات السياحية للمملكة العربية السعودية إلى 17,526,000، يمكن تحديد الهدف بزيادة هذا العدد إلى 25,000,000 رحلة سياحية في العام 2023.

في البداية ستقوم بتقييم بيانات الرحلات السياحية الشهرية لعام 2019 لتحديد نقاط الضعف أو الإشكاليات الكامنة في البيانات المتعلقة بكل شهر من شهور هذا العام، وبناءً على هذا التقييم الأولي، ستحدد المتغير الذي يجب تغييره من أجل تحقيق الهدف، ثم بناءً على النتائج ستقرر ما إذا كان يجب تنفيذ أداة س ولفر بقيود أم لا.

--- SECTION: صياغة المشكلة --- Formulating the Problem قبل تشغيل أداة إكسل س ولفر، يجب صياغة المشكلة (النموذج) في ورقة عمل، حيث يعرف هذا النموذج المشكلة التي تريد إيجاد حل لها. لقد جمعت في الدرس السابق بيانات الرحلات السياحية الشهرية للعام 2019 من صفحة بيانات السياحة التابعة لوزارة السياحة السعودية في منصة البيانات المفتوحة (https://open.data.gov.sa)، وفي هذا الدرس ستستخدم نفس البيانات لتستخدم نفس البيانات لتحديد نوع المعلومات التي تريد الحصول عليها من أداة إكسل س ولفر. لو افترضت أنك وكيل سفر وأردت تنظيم حملة ترويجية للسياحة للعام 2023 في المملكة العربية السعودية، فمن المهم في هذه الحالة معرفة عدد الرحلات السياحية التي تمت خلال العام 2019، وبناءً على ذلك ستستطيع تحديد الطرائق والوسائل التي يمكن الاستعانة بها لجذب المزيد من السياح في العام 2023. سيتم الحصول على بيانات الرحلات السياحية الشهرية المطلوبة لعام 2019 من صفحة بيانات السياحة التابعة لوزارة السياحة السعودية في منصة البيانات المفتوحة (https://open.data.gov.sa). انطلاقاً من حقيقة أنه في العام 2019 وصل عدد الرحلات السياحية للمملكة العربية السعودية إلى 17,526,000، يمكن تحديد الهدف بزيادة هذا العدد إلى 25,000,000 رحلة سياحية في العام 2023. في البداية ستقوم بتقييم بيانات الرحلات السياحية الشهرية لعام 2019 لتحديد نقاط الضعف أو الإشكاليات الكامنة في البيانات المتعلقة بكل شهر من شهور هذا العام، وبناءً على هذا التقييم الأولي، ستحدد المتغير الذي يجب تغييره من أجل تحقيق الهدف، ثم بناءً على النتائج ستقرر ما إذا كان يجب تنفيذ أداة س ولفر بقيود أم لا.