Mòdul 6
Aplicacions educatives de full de càlcul
nnn
Pràctica 123456
Pràctica optativa .777

 
En aquesta pràctica us proposem que resoleu un nou problema fent servir el Solver d'una manera més completa. El problema és el següent: 

Una empresa fabrica carteres i maletins amb el mateix tipus de pell. Per fabricar una cartera fan servir 1 m2 de pell i necessiten 2 hores de feina. Per fabricar un maletí utilitzen 3 m2 de pell i treballen 1 hora. L'empresa disposa de 27 m2 de pell i d'un equip humà capaç de treballar 34 hores en aquesta producció. Quantes carteres i maletins s'han de fabricar per produir el màxim nombre de peces possible? 

El full de càlcul que pot il·lustrar la situació és aquest:




Consideracions prèvies

Aquest és un problema d'optimització que, generalment, es resol amb procediments matemàtics de programació lineal. Una vegada més, el Solver de l'Excel es converteix en una alternativa i permet resoldre'l amb un bon grau d'aproximació. Es tracta de trobar el nombre òptim de carteres i maletins per tal que el nombre total de peces, dels dos tipus, sigui el més gran possible. En el problema s'observen uns restriccions, degudes a la quantitat de pell disponible i al màxim de temps que poden dedicar a la producció. Per tant, el nombre total de peces es veu limitat per aquestes restriccions.

Desenvolupament de la pràctica

Construcció del full de càlcul

  • Seleccioneu un nou full del llibre MODUL6. Anomeneu-lo "Carteres i maletins". 
  • Introduïu els rètols i les dades numèriques de totes les cel·les, tret de les del rang D7:F7. Poseu negreta al rètols i doneu una alineació centrada a totes les cel·les. 
  • Modifiqueu l'amplada de les columnes per tal que quedin, aproximadament, com a la figura. 
  • Introduïu a la cel·la D7 la fórmula =B7*C3+C7*D3. Aquesta fórmula calcula el nombre de m2 de pell necessaris per fabricar les carteres i els maletins indicats en les cel·les B7 i C7, respectivament. 
  • Introduïu a la cel·la E7 la fórmula =B7*C4+C7*D4, que calcula les hores de treball que faran falta per produir les carteres i maletins indicats. 
  • Introduïu a la cel·la F7 la fórmula =B7+C7 per calcular el total de peces produïdes. 
  • Doneu la forma i el color al full tal com surt a la figura. 
  • Proveu de donar diferents valors a les cel·les B7 i C7 i comproveu si els resultats de les cel·les D7 i E7 s'avenen a les restriccions del problema, que trobareu a les cel·les E3 i E4. Penseu que pot sobrar pell i temps, però mai una determinada producció pot excedir ni de la matèria primera ni del temps disponible. 
  • Intenteu resoldre el problema fent proves. 
Resolució del problema

És possible que, després d'haver entrat diferents valors a les cel·les B7 i C7, hàgiu trobat la solució. Tot i així, us haurà portat un cert temps i potser no teniu la certesa que heu arribat a la solució definitiva. A continuació, fent servir el Solver, resoldreu del tot el problema. 

  • Activeu Herramientas | Solver... 
  • La cel·la Objectiu ha de ser F7 (el total de peces). Cal triar l'opció Máximo
  • En l'apartat Cambiando las celdas hi ha d'haver el rang B7:C7 (les diferents carteres i maletins que es poden produir). 
  • Cal entrar les diferents restriccions. Premeu Agregar
  • Entreu a Referencia de la celda la cel·la D7. 
  • Premeu el botó  i trieu el signe <=. 
  • Entreu a Restricción la cel·la E3. D'aquesta manera estem imposant que la pell necessària mai superi el total de pell disponible. Premeu Agregar. Torna a quedar tot en blanc a l'espera d'una nova restricció. 
  • Cal entrar la restricció deguda al temps de treball. Feu les mateixes accions que en els apartats anteriors per tal que us quedi la restricció E7<=E4. D'aquesta manera el temps necessari per a la producció mai superarà el temps disponible. Premeu Agregar
Aquestes restriccions que heu introduït són les que es podien deduir directament de l'enunciat del problema. Tot i així, en aquest tipus de problemes se solen afegir algunes restriccions més per evitar l'aparició de solucions impossibles. Ens referim a que el nombre de carteres i maletins ha de ser natural, és a dir, enter i positiu..
  • Entreu a Referencia de la celda la cel·la B7. 
  • Trieu, fent servir el botó habitual, el signe >=. 
  • Entreu el nombre 0 en Restricción. D'aquesta manera estem exigint que el nombre de carteres sigui sempre positiu. Premeu Agregar
  • Entreu un altre cop a Referencia de la celda la cel·la B7.
  • Trieu, fent servir el botó habitual, la paraula int. Apareixerà en Restricción la paraula integer. Això significa que exigim que el nombre de carteres sigui un nombre enter.
  • Feu el mateix per entrar les restriccions C7 >= 0  (referida a què el nombre de maletins ha de ser sempre positiu) i la corresponent al caràcter enter d'aquest nombre. Premeu Aceptar per indicar que ja hem entrat totes les restriccions. Fixeu-vos com surten totes en la pantalla dels paràmetres de Solver
  • Premeu Resolver i Aceptar
Aquesta és la solució que ha trobat. El nombre màxim de peces és 19 (15 carteres i 4 maletins). Si en aquest o en algun altre problema la solució no és prou precisa, es pot millorar canviant alguns paràmetres de Herramientas | Solver | Opciones
  • Deseu el full de càlcul.