القيد (Constraint) - كتاب علم البيانات - الصف 11 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

📚 استخدام أداة سولفر مع قيود

المفاهيم الأساسية

القيد (Constraint): تحديد معيار لما يمكن تضمينه في مجموعة البيانات أو البيانات الوصفية، أو تحديد المجموعة من مفاتيح البيانات التي يمكن إرفاقها بواسطة هيكل البيانات.

خريطة المفاهيم

```markmap

4. نمذجة البيانات التنبؤية والتوقع

التحسين (Optimization)

أداة إكسل سولفر (Excel Solver)

#### خطوة أولى: صياغة المشكلة

#### خطوة ثانية: تنشيط الأداة

#### خطوة عملية: حساب الإجمالي

#### خطوة عملية: نسخ ورقة العمل

#### خطوة عملية: استخدام Solver دون قيود

#### خطوة عملية: إعداد معلمات Solver

#### خطوة عملية: تفسير نتائج Solver

#### خطوة عملية: تقييم نتائج Solver

##### إنشاء جدول المقارنة

###### أعمدة الجدول

• الرقم التسلسلي
• الشهر
• الرحلات السياحية الشهرية لعام 2019
• نتائج Solver لعام 2023
• الاختلاف

##### حساب الاختلاف

نسخ قيم الخلايا C1:C14 من ورقة "2019".

لصقها في العمود المناسب بورقة "Solver".

تغيير أسماء الأعمدة وحذف "2019" من أسماء الشهور.

إضافة عمود "الاختلاف".

كتابة الصيغة F = C2-D2 في الخلية E2.

تنفيذ الدالة في الخلايا من E2 إلى E14.

##### تطبيق الصيغة على البيانات

• يناير: 1653 - 1653 = 0
• فبراير: 1492 - 1492 = 0
• مارس: 1599 - 1599 = 0
• أبريل: 1650 - 1650 = 0
• مايو: 2079 - 2079 = 0
• يونيو: 4327 - 903 = 3424
• يوليو: 3109 - 750 = 2359
• أغسطس: 2675 - 2675 = 0
• سبتمبر: 2327 - 635 = 1692
• أكتوبر: 1119 - 1119 = 0
• نوفمبر: 1234 - 1234 = 0
• ديسمبر: 1735 - 1735 = 0
• الإجمالي: 25000 - 17526 = 7474

##### نتائج تطبيق الصيغة (جدول المقارنة)

| الشهر | الرقم | نتائج Solver لعام 2023 | الرحلات السياحية لعام 2019 | الاختلاف |

|--------|-------|------------------------|----------------------------|----------|

| يناير | 1 | 1.653 | 1.653 | 0 |

| فبراير | 2 | 1.492 | 1.492 | 0 |

| مارس | 3 | 1.599 | 1.599 | 0 |

| أبريل | 4 | 1.650 | 1.650 | 0 |

| مايو | 5 | 2.079 | 2.079 | 0 |

| يونيو | 6 | 4.327 | 903 | 3.423 |

| يوليو | 7 | 3.109 | 750 | 2.359 |

| أغسطس | 8 | 2.675 | 2.675 | 0 |

| سبتمبر | 9 | 2.327 | 635 | 1.692 |

| أكتوبر | 10 | 1.119 | 1.119 | 0 |

| نوفمبر | 11 | 1.234 | 1.234 | 0 |

| ديسمبر | 12 | 1.735 | 1.735 | 0 |

| الإجمالي | 13 | 25.000 | 17.526 | 7.474 |

##### تقييم النتائج الأولية

• قيم Solver لشهور يونيو ويوليو وسبتمبر مرتفعة جداً وغير واقعية.
• الهدف المقترح لشهر يونيو (4,327,000) أعلى بنسبة 160% من أفضل شهر في 2019.

##### خطوة عملية: إعادة تشغيل Solver بقيود

• إنشاء نسخة جديدة من ورقة العمل باسم "(Solver (constraints".
• إضافة قيود على أشهر يونيو ويوليو وسبتمبر.
• تحديد أن تكون الأعداد المستهدفة لهذه الشهور أعلى من المتوسط الشهري لعام 2019.

#### خطوة عملية: حساب المتوسط

##### طريقة الحساب

إنشاء ورقة عمل جديدة باسم "Solver (constraints)".

في الخلية B15، كتابة "المتوسط".

في الخلية C15، كتابة صيغة المتوسط: =average(C2:C13)

الضغط على Enter لعرض النتيجة.

##### مثال تطبيقي

• البيانات: عدد الرحلات السياحية الشهرية لعام 2019.
• الإجمالي: 17,526 رحلة.
• المتوسط: 1,460 رحلة (17,526 ÷ 12).

#### خطوة عملية: استخدام Solver مع قيود

##### إعداد معلمات Solver

من علامة تبويب Data (بيانات)، اضغط على Solver (سولفر).

من حقل Set Objective (تعيين الهدف) اختر الخلية C14.

حدد Value of (القيمة): ثم اكتب القيمة 25000.

من الخلايا By Changing Variable Cells (لتغيير خلايا المتغير)، حدد الخلايا C2:C13.

اضغط على Add (إضافة) لإضافة قيد.

اضغط على Add (إضافة) لإضافة قيد.

##### إعدادات Solver

• Subject to the Constraints
• Make Unconstrained Variables Non-Negative
• Select a Solving Method

- GRG Nonlinear: للمشكلات غير الخطية السلسة.

- LP Simplex: للمشكلات الخطية.

- Evolutionary: للمشكلات غير السلسة.

• Change
• Delete
• Reset All
• Load/Save
• Options
• Close
• Solve
• Help

```

نقاط مهمة

• الهدف من استخدام Solver مع قيود هو إعادة توزيع عدد الرحلات السياحية لجميع الشهور (C2:C13) لتحقيق إجمالي 25,000,000 رحلة، مع فرض قيود على بعض الشهور.
• القيد المحدد في المثال هو أن تكون أعداد الرحلات في الشهور المقيدة أكبر من أو تساوي مليون ونصف.
• يتم إعداد Solver من خلال تحديد الخلية الهدف (C14)، وتعيين قيمتها المستهدفة (25000)، وتحديد الخلايا المتغيرة (C2:C13)، ثم إضافة القيود المطلوبة.

استخدام أداة سولفر مع قيود Solver with Constraints

الآن وبعد أن حسبت المتوسط الشهري لعدد الرحلات السياحية لعام 2019، ستستخدم أداة سولفر من جديد. بحيث تكون الخلية الهدف هي إجمالي عدد الرحلات السياحية، وستكون الخلايا المتغيرة لعدد الرحلات السياحية لجميع الشهور. ستتم إضافة قيود محددة، مع تبرير لتكون أكبر من أو تساوي مليون ونصف، وأخيراً، سيتم تعيين قيمة الخلية الهدف مرة أخرى إلى 25,000,000.

القيد هو تحديد معيار لما يمكن تضمينه في مجموعة البيانات أو البيانات الوصفية، أو تحديد المجموعة من مفاتيح البيانات التي يمكن إرفاقها بواسطة هيكل البيانات).

من علامة تبويب Data (بيانات)، اضغط على Solver (سولفر).

من حقل Set Objective (تعيين الهدف) اختر الخلية C14.

حدد Value of (القيمة): ثم اكتب القيمة 25000.

من الخلايا By Changing Variable Cells (لتغيير خلايا المتغير)، حدد الخلايا C2:C13.

اضغط على Add (إضافة) لإضافة قيد.

اضغط على Add (إضافة) لإضافة قيد.

Subject to the Constraints

Make Unconstrained Variables Non-Negative

Select a Solving Method

Select the GRG Nonlinear engine for Solver problems that are smooth nonlinear. Select the LP Simplex engine for linear Solver Problems, and select the Evolutionary engine for Solver problems that are non-smooth

GRG Nonlinear

Solving Method

Change

Delete

Reset All

Load/Save

Options

Close

Solve

Help

وزارة التعليم

Ministry of Education

2025 - 1447

شكل 4.34: استخدم أداة سولفر بقيود

198

استخدام أداة سولفر مع قيود Solver with Constraints الآن وبعد أن حسبت المتوسط الشهري لعدد الرحلات السياحية لعام 2019، ستستخدم أداة سولفر من جديد. بحيث تكون الخلية الهدف هي إجمالي عدد الرحلات السياحية، وستكون الخلايا المتغيرة لعدد الرحلات السياحية لجميع الشهور. ستتم إضافة قيود محددة، مع تبرير لتكون أكبر من أو تساوي مليون ونصف، وأخيراً، سيتم تعيين قيمة الخلية الهدف مرة أخرى إلى 25,000,000. --- SECTION: القيد (Constraint) --- القيد هو تحديد معيار لما يمكن تضمينه في مجموعة البيانات أو البيانات الوصفية، أو تحديد المجموعة من مفاتيح البيانات التي يمكن إرفاقها بواسطة هيكل البيانات). --- SECTION: لاستخدام أداة سولفر بتيوب: --- من علامة تبويب Data (بيانات)، اضغط على Solver (سولفر). من حقل Set Objective (تعيين الهدف) اختر الخلية C14. حدد Value of (القيمة): ثم اكتب القيمة 25000. من الخلايا By Changing Variable Cells (لتغيير خلايا المتغير)، حدد الخلايا C2:C13. اضغط على Add (إضافة) لإضافة قيد. اضغط على Add (إضافة) لإضافة قيد. Subject to the Constraints Make Unconstrained Variables Non-Negative Select a Solving Method Select the GRG Nonlinear engine for Solver problems that are smooth nonlinear. Select the LP Simplex engine for linear Solver Problems, and select the Evolutionary engine for Solver problems that are non-smooth GRG Nonlinear Solving Method Change Delete Reset All Load/Save Options Close Solve Help وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447 شكل 4.34: استخدم أداة سولفر بقيود 198 --- VISUAL CONTEXT --- **DIAGRAM**: Solver Parameters Description: A dialog box for setting up the Solver tool in a spreadsheet application. Key Values: C14, 25000, C2:C13 Context: Illustrates the interface and parameters for using the Solver tool with constraints in a spreadsheet.