「線形計画法って難しそう…」「Excelで最適化ってどうやるの？」と感じているあなたへ。今回は、Excelのソルバー機能を使って、初心者でもわかりやすく線形計画法を実践する方法をお伝えします。45歳以上のパソコンやスマホに不安がある方でも安心して取り組める内容にしていますので、ぜひ最後までご覧ください。
線形計画法とは？
Excelのイメージ
線形計画法（Linear Programming）は、限られた資源を使って、利益を最大化したり、コストを最小化したりするための方法です。例えば、工場で製品Aと製品Bを作るとき、それぞれの製品に必要な時間や材料が決まっているとします。限られた時間や材料の中で、どれだけの製品を作れば利益が最大になるかを計算するのが線形計画法です。
Excelのソルバー機能を使ってみよう
Excelには「ソルバー」という便利な機能があります。これを使うと、数式で表された最適化問題を自動で解いてくれるんです。まずは、ソルバーを使えるように設定しましょう。
ソルバーの有効化方法
- Excelを開き、「ファイル」タブをクリックします。
- 「オプション」を選択し、「アドイン」をクリックします。
- 下部の「管理」ボックスで「Excelアドイン」を選び、「設定」をクリックします。
- 「ソルバーアドイン」にチェックを入れ、「OK」をクリックします。
これで、Excelの「データ」タブに「ソルバー」が表示されるようになります。
実際に問題を解いてみよう
次に、実際の問題を解いてみましょう。例えば、ある工場で製品Aと製品Bを作るとき、以下の条件があるとします。
* 製品Aは1時間で10個、製品Bは1時間で5個作れる。
* 工場の稼働時間は1日40時間。
* 製品Aの利益は1個あたり100円、製品Bの利益は1個あたり150円。
このとき、利益を最大化するためには、製品Aと製品Bをそれぞれ何個作ればよいでしょうか？
Excelでの設定手順
1. Excelのシートに以下のように入力します。
| 製品 | 時間（時間/個） | 利益（円/個） | 個数（変数） |
|---|---|---|---|
| 製品A | 0.1 | 100 | セルB5 |
| 製品B | 0.2 | 150 | セルB6 |
2. 「データ」タブから「ソルバー」をクリックします。
3. 「目的セル」に利益の合計を計算するセル（例えばB7）を指定し、「最大化」を選択します。
4. 「変化させるセル」に製品Aと製品Bの個数を入力するセル（B5とB6）を指定します。
5. 「制約条件」を追加します。
* B5セルとB6セルは0以上であること。
* 製品Aと製品Bの時間の合計が40時間以下であること。
6. 「解決方法」で「シンプレックスLP」を選択し、「解決」をクリックします。
これで、最適な製品Aと製品Bの個数が求められます。
よくある質問
Q1: ソルバーが表示されません。どうすればよいですか？
ソルバーは初期状態では無効化されています。上記の手順でソルバーを有効にしてください。
Q2: 制約条件を追加するにはどうすればよいですか？
ソルバーの設定画面で「制約条件の追加」をクリックし、条件を入力してください。
Q3: 線形計画法を使うにはどんな知識が必要ですか？
基本的な数学の知識があれば十分です。Excelの使い方も合わせて学ぶと良いでしょう。
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まとめ
Excelのソルバー機能を使うことで、難しそうな最適化問題も簡単に解くことができます。最初は戸惑うかもしれませんが、少しずつ慣れていきましょう。もし他にも疑問やお悩みがあれば、お気軽にLINEからお声掛けください。
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