Options - كتاب علم البيانات - الصف 11 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

📚 تعيين معاملات أداة سولفر

المفاهيم الأساسية

أداة سولفر (Excel Solver): أداة في برنامج إكسل تستخدم للتحسين وإيجاد الحلول الأمثل ضمن قيود محددة.

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

#### خطوة عملية: إعداد القيود

##### خطوات إضافة قيد

من مربع Cell reference (مرجع الخلية)، حدد الخلية C7.

اختر الرمز =.

ضع الرقم 1460 في صندوق Constraint (القيد).

اضغط على Add (إضافة).

اضبط بقية قيود الخليتين C8 و C10 واضغط على OK (موافق).

#### خطوة عملية: تعيين معاملات أداة سولفر

##### خطوات تعيين المعاملات

تأكد من عرض قائمة القيود بشكل صحيح في مربع "Subject to the Constraints" (تخضع للقيود).

اضغط على Options (خيارات).

في نافذة الخيارات، ألغِ تحديد خيار Use Automatic Scaling (استخدام القياس التلقائي).

اضغط على OK (موافق).

في نافذة Solver Parameters (معاملات Solver)، اضغط على Solve (حل).

في نافذة Solver Results (نتائج Solver)، اضغط على OK (موافق).

ستطبق التغييرات في الخلايا المحددة.

#### خطوة عملية: تفسير نتائج Solver مع القيود

##### نافذة خيارات Solver (Options)

• All Methods / GRG Nonlinear / Evolutionary
• Constraint Precision: 0.000001
• Use Automatic Scaling
• Show Iteration Results
• Solving with Integer Constraints
• Ignore Integer Constraints
• Integer Optimality (%): 1
• Solving Limits (Max Time, Iterations)
• Evolutionary and Integer Constraints (Max Subproblems, Max Feasible Solutions)

##### نافذة نتائج Solver (Solver Results)

• رسالة: "Solver found a solution. All Constraints and optimality conditions are satisfied."
• خيارات:

- Keep Solver Solution

- Restore Original Values

- Return to Solver Parameters Dialog

• التقارير (Reports):

- Answer

- Sensitivity

- Limits

• تفسير النتيجة:

- عند استخدام محرك GRG: تم إيجاد حل أمثل محلي على الأقل.

- عند استخدام Simplex LP: يعني أن Solver وجد حلاً أمثلاً عالمياً.

##### التأثير على البيانات

• ستظهر التغييرات في الخلايا C2:C13.
• القيم الموجودة في الخلايا C7 و C8 و C10 أعلى من المتوسط (1,460).

##### مثال البيانات الناتجة (الرحلات السياحية لعام 2019)

| الشهر | القيم |

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

| يناير 2019 | 2.156 |

| فبراير 2019 | 1.901 |

| مارس 2019 | 2.069 |

| أبريل 2019 | 2.151 |

| مايو 2019 | 2.874 |

| يونيو 2019 | 1.610 |

| يوليو 2019 | 1.563 |

| أغسطس 2019 | 3.989 |

| سبتمبر 2019 | 1.534 |

| أكتوبر 2019 | 1.349 |

| نوفمبر 2019 | 1.514 |

| ديسمبر 2019 | 2.289 |

| الإجمالي | 25.000 |

| المتوسط | 2.083 |

```

نقاط مهمة

• بعد تعيين معاملات Solver (مثل إلغاء تحديد "Use Automatic Scaling") والضغط على "Solve"، ستظهر نافذة "Solver Results" تؤكد إيجاد حل يلبي جميع القيود وشروط الأمثلية.
• الحل الناتج سيغير قيم الخلايا المتغيرة (C2:C13) في جدول البيانات.
• في المثال المعروض، القيم في خلايا يونيو (C7: 1.610)، ويوليو (C8: 1.563)، وسبتمبر (C10: 1.534) ستكون أعلى من متوسط مرجعي (1,460) كجزء من القيود المطبقة.
• يمكن حفظ نتائج Solver أو استعادة القيم الأصلية، وإنشاء تقارير مثل Answer وSensitivity وLimits للتحليل.

شكل 4.36: تعيين معاملات أداة سولفر

Options All Methods GRG Nonlinear Evolutionary Constraint Precision 0.000001 Use Automatic Scaling Show Iteration Results Solving with Integer Constraints Ignore Integer Constraints Integer Optimality (%): 1 Solving Limits Max Time (Seconds): Iterations: Evolutionary and Integer Constraints: Max Subproblems: Max Feasible Solutions: OK Cancel

Solver Results Solver found a solution. All Constraints and optimality conditions are satisfied. Keep Solver Solution Restore Original Values Return to Solver Parameters Dialog Outline Reports Reports Answer Sensitivity Limits OK Cancel Save Scenario... Solver found a solution. All Constraints and optimality conditions are satisfied. When the GRG engine is used, Solver has found at least a local optimal solution. When Simplex LP is used, this means Solver has found a global optimal solution.

ستظهر التغييرات في الخلايا C2:C13.

القيم الموجودة في الخلايا C7 و C8 و C10 أعلى من المتوسط (1,460).

الرحلات السياحية لعام 2019 الشهر يناير 2019: 2.156 فبراير 2019: 1.901 مارس 2019: 2.069 أبريل 2019: 2.151 مايو 2019: 2.874 يونيو 2019: 1.610 يوليو 2019: 1.563 أغسطس 2019: 3.989 سبتمبر 2019: 1.534 أكتوبر 2019: 1.349 نوفمبر 2019: 1.514 ديسمبر 2019: 2.289 الإجمالي: 25.000 المتوسط: 2.083

شكل 4.36: تعيين معاملات أداة سولفر --- SECTION: Options --- Options All Methods GRG Nonlinear Evolutionary Constraint Precision 0.000001 Use Automatic Scaling Show Iteration Results Solving with Integer Constraints Ignore Integer Constraints Integer Optimality (%): 1 Solving Limits Max Time (Seconds): Iterations: Evolutionary and Integer Constraints: Max Subproblems: Max Feasible Solutions: OK Cancel --- SECTION: Solver Results --- Solver Results Solver found a solution. All Constraints and optimality conditions are satisfied. Keep Solver Solution Restore Original Values Return to Solver Parameters Dialog Outline Reports Reports Answer Sensitivity Limits OK Cancel Save Scenario... Solver found a solution. All Constraints and optimality conditions are satisfied. When the GRG engine is used, Solver has found at least a local optimal solution. When Simplex LP is used, this means Solver has found a global optimal solution. ستظهر التغييرات في الخلايا C2:C13. القيم الموجودة في الخلايا C7 و C8 و C10 أعلى من المتوسط (1,460). الرحلات السياحية لعام 2019 الشهر يناير 2019: 2.156 فبراير 2019: 1.901 مارس 2019: 2.069 أبريل 2019: 2.151 مايو 2019: 2.874 يونيو 2019: 1.610 يوليو 2019: 1.563 أغسطس 2019: 3.989 سبتمبر 2019: 1.534 أكتوبر 2019: 1.349 نوفمبر 2019: 1.514 ديسمبر 2019: 2.289 الإجمالي: 25.000 المتوسط: 2.083 --- VISUAL CONTEXT --- **DIALOG_BOX**: Untitled Description: A dialog box titled 'Options' for a solver tool, containing various settings. It has three tabs: 'All Methods', 'GRG Nonlinear', and 'Evolutionary'. Context: Demonstrates configuration options for a solver tool. **DIALOG_BOX**: Untitled Description: A dialog box titled 'Solver Results' displaying the outcome of a solver operation. Context: Shows the results and options after running a solver optimization. **SPREADSHEET**: الرحلات السياحية لعام 2019 Description: A screenshot of an Excel spreadsheet showing a data table for 'Tourism Trips for 2019' and the Excel ribbon interface. Table Structure: Headers: الشهر | القيم Rows: Row 1: يناير 2019 | 2.156 Row 2: فبراير 2019 | 1.901 Row 3: مارس 2019 | 2.069 Row 4: أبريل 2019 | 2.151 Row 5: مايو 2019 | 2.874 Row 6: يونيو 2019 | 1.610 Row 7: يوليو 2019 | 1.563 Row 8: أغسطس 2019 | 3.989 Row 9: سبتمبر 2019 | 1.534 Row 10: أكتوبر 2019 | 1.349 Row 11: نوفمبر 2019 | 1.514 Row 12: ديسمبر 2019 | 2.289 Row 13: الإجمالي | 25.000 Row 14: المتوسط | 2.083 Calculation needed: The table displays monthly data, with a total and average calculated at the bottom. The formula bar shows a SUM function for the total. Context: Illustrates data entry and basic calculations in Excel, specifically for a solver problem related to tourism trips. **HIGHLIGHT_BOX**: Untitled Description: A blue rectangular callout box with an arrow pointing to the range C2:C13 in the Excel sheet. Context: Highlights the cells that will be affected by the solver's changes. **HIGHLIGHT_BOX**: Untitled Description: A blue rectangular callout box with an arrow pointing to cells C7, C8, and C10 in the Excel sheet. Context: Points out specific data points (1.610, 1.563, 1.534) that are above a stated average of 1.460, indicating a condition or result of the solver. **CAPTION**: Untitled Description: No description Context: Provides the title and context for the entire visual representation on the page.