Guía para el uso de
Evolver
Solver de algoritmo genético
para Microsoft Excel
Versión 6
March, 2013
Palisade Corporation
798 Cascadilla St.
Copyright
Copyright © 2013, Palisade Corporation.
Reconocimiento de marcas comerciales
Microsoft, Excel y Windows son marcas comerciales registradas de Microsoft Corporation.
IBM es una marca comercial registrada de International Business Machines, Inc. Palisade, Evolver, TopRank, BestFit y RISKview son marcas comerciales registradas de Palisade Corporation.
RISK es una marca comercial de Parker Brothers, división de Tonka Corporation, y se utiliza bajo licencia.
Índice
Introducción 1
Introducción ...3
Instrucciones para la instalación...7
Información general 11 ¿Qué es Evolver? ...13
Evolver: Paso a paso 21 Introducción ...23
Una visita por Evolver ...24
Guía de referencia de Evolver 43 Comando Definición de modelo...45
Comando Configuraciones de optimización ...65
Comando Iniciar optimización ...77
ii Historia ... 111 Un ejemplo biológico... 115 Un ejemplo digital ... 117 OptQuest ... 121 Extras de Evolver 123 Cómo añadir restricciones... 125
Mejora de la rapidez... 135
Cómo se implementa la optimización de algoritmo genético de Evolver ... 137
Apéndice A: Automatización de Evolver 141 Apéndice B: Resolución de problemas / Preguntas y respuestas143 Resolución de problemas / Preguntas y respuestas... 143
Apéndice C: Recursos adicionales 147 Recursos adicionales de aprendizaje ... 147
Glosario 151
Introducción
Introducción ...3
Antes de empezar...3
Lo que incluye el paquete...3
Información sobre esta versión ...3
El sistema operativo...4
Cómo obtener ayuda...4
Requisitos del sistema para Evolver...6
Instrucciones para la instalación...7
Instrucciones generales de instalación...7
Los programas de DecisionTools Suite...7
Mensaje de advertencia de seguridad de macros al iniciar el programa...8
Activación del software...9
Información adicional de Evolver...9
Introducción
Evolver es el optimizador comercial basado en algoritmo genético más rápido y avanzado que se ha ofrecido nunca. Evolver, mediante la aplicación de potentes técnicas de optimización basadas en algoritmo genético, puede hallar soluciones óptimas para problemas que resultan "irresolubles" con optimizadores de resolución lineal y no lineal estándar. El software de Evolver también incluye el generador de optimización OptQuest, que encuentra rápidamente soluciones a una amplia gama de problemas de optimización. Además, los problemas lineales se manejan utilizando métodos de programación lineal. Evolver se ofrece en dos versiones –Profesional e Industrial– que le permiten seleccionar el optimizador con la
capacidad que usted necesita.
La Guía del Usuario de Evolver, que está leyendo ahora, ofrece una introducción al programa Evolver y sus principios; y luego muestra varias aplicaciones de ejemplo de la tecnología exclusiva de algoritmo genético de Evolver. Este completo manual también se puede usar como una guía de referencia con índice completo, con descripciones e ilustraciones de cada una de las funciones de Evolver.
Antes de empezar
Antes de instalar y comenzar a trabajar con Evolver, asegúrese de que su paquete de Evolver contiene todos los elementos necesarios, y compruebe que su PC cumple los requisitos mínimos de uso.
Lo que incluye el paquete
Evolver se puede comprar independiente o como parte de las versiones Profesional e Industrial de DecisionTools Suite. La aplicación Evolver contiene el programa complementario Evolver para Excel, varios ejemplos de Evolver y un sistema de ayuda electrónico con índice completo para Evolver. Las versiones
4 Introducción
El sistema operativo
Esta guía para el uso del programa está diseñada para usuarios que tienen un conocimiento general del sistema operativo Windows y de Excel. En particular, el usuario debe:
Estar familiarizado con el uso del PC y del ratón.
Estar familiarizado con términos como iconos, hacer clic, hacer doble
clic, menú, ventana, comando y objeto.
Comprender los conceptos básicos de estructura de directorios y
archivos.
Cómo obtener ayuda
Se ofrece asistencia técnica gratuita a todos los usuarios registrados de Evolver con un plan actual de mantenimiento, o también se ofrece por un precio por incidente. Para asegurar que usted es un usuario registrado de Evolver, regístrese electrónicamente en
http://www.palisade.com/support/register.asp.
Si se pone en contacto con nosotros por teléfono, tenga a mano el número de serie y la guía para el uso del programa. Le podremos asistir mejor si se encuentra delante del PC en el momento de llamar. Antes de ponerse en contacto con el servicio de asistencia técnica, repase la siguiente lista:
¿Ha consultado la ayuda electrónica?
¿Ha consultado esta Guía del Usuario y revisado el tutorial multimedia
electrónico?
¿Ha leído el archivo LEAME.RTF? Este archivo contiene información
actual referente a Evolver que puede no estar en la guía del programa.
¿Puede reproducir el problema consistentemente? ¿Puede reproducir el
problema en otro PC o con otro modelo?
¿Ha visitado nuestra página de World Wide Web? La dirección es
http://www.palisade.com. En nuestra página Web también podrá
encontrar las preguntas más frecuentes (una base de datos de preguntas y respuestas sobre temas técnicos) y una serie de archivos de reparación de Evolver en la sección de Asistencia técnica. Recomendamos que visite nuestra página Web con regularidad para obtener información
actualizada sobre Evolver y sobre otros programas de Palisade.
Palisade Corporation está abierto a sus preguntas, comentarios y sugerencias referentes a Evolver. Póngase en contacto con nuestro personal de asistencia técnica siguiendo uno de estos métodos: Envíe un correo electrónico a [email protected].
Llame al teléfono +1-607-277-8000 los días laborables de 9:00 a.m. a
5:00 p.m., hora estándar del este de Estados Unidos. Para acceder al servicio de asistencia técnica siga las indicaciones del sistema.
Envíe un fax al +1-607-277-8001 Envíe una carta a:
Technical Support Palisade Corporation 798 Cascadilla St. Ithaca, NY 14850 EE.UU.
Si quiere ponerse en contacto con Palisade en Europa. Envíe correo electrónico a [email protected]. Llame al +44-1895 425050 (Reino Unido).
Envíe un fax al +44-1895 425051 (Reino Unido). Envíe una carta postal a:
Palisade Europe 31 The Green West Drayton Middlesex UB7 7PN Reino Unido
Si quiere ponerse en contacto con Palisade en Asia-Pacífico. Envíe correo electrónico a [email protected].
Llame al +61-2 9252 5922 (Australia). Envíe un fax al +61-2 9252 2820 (Australia). Envíe una carta postal a:
Palisade Asia-Pacific Pty Limited
Cómo ponerse en contacto con Palisade
6 Introducción Independientemente del método de contacto, mencione siempre el nombre del producto, la versión y el número de serie. La versión exacta se encuentra seleccionando el comando Acerca de… de la Ayuda del menú de Evolver en Excel.
La versión para estudiantes de Evolver no incluye asistencia técnica por teléfono. Si necesita ayuda, recomendamos las siguientes alternativas:
Consulte con su profesor o asistente.
Vaya a http://www.palisade.com y busque entre las respuestas a las
preguntas más frecuentes.
Póngase en contacto con nuestro departamento de asistencia técnica
enviando un fax o mensajes de correo electrónico.
Requisitos del sistema para Evolver
Los requisitos del sistema para usar Evolver son: Microsoft Windows XP o superior.
Microsoft Excel 2003 o superior. Versión para
Instrucciones para la instalación
Evolver es un programa de complemento para Microsoft Excel. Al añadir comandos adicionales a las barras de menús de Excel, Evolver mejora la funcionalidad del programa de hoja de cálculo.
Instrucciones generales de instalación
El programa de instalación copia los archivos del sistema de Evolver en el directorio seleccionado del disco duro. Para ejecutar el programa de instalación en Windows XP o superior:
1) Haga doble clic en Evolver Setup.exe, en el archivo descargado o en el CD de instalación, y siga las instrucciones de la pantalla
Si tiene algún problema instalando Evolver, compruebe que hay espacio suficiente en el disco en el que va a instalar el programa. Si falta espacio, libere el espacio de disco que sea necesario e intente instalar el programa de nuevo.
Si desea quitar Evolver (o DecisionTools Suite) de su PC, utilice la función Agregar/Quitar programas del Panel de control y seleccione el elemento Evolver o DecisionTools Suite.
Los programas de DecisionTools Suite
Evolver se puede usar con DecisionTools Suite, un juego de productos de análisis de riesgo y decisión que ofrece Palisade Corporation. El procedimiento de instalación predeterminado de Evolver coloca Evolver en un subdirectorio del directorio principal “Archivos de programas\Palisade”. Algo similar ocurre con Excel, que
normalmente se instala como un subdirectorio del directorio “Microsoft Office”.
Uno de los subdirectorios del directorio Archivos de
programas\Palisade será el directorio de Evolver (denominado de forma predeterminada Evolver6). Este directorio contiene el archivo Cómo quitar
8 Instrucciones para la instalación
Mensaje de advertencia de seguridad de macros
al iniciar el programa
Microsoft Office proporciona varias configuraciones de seguridad (en
Herramientas>Macro>Seguridad) para evitar que se ejecuten macros
no deseados o maliciosos en los programas de Office. Cada vez que intente cargar un archivo con macros aparecerá un mensaje de advertencia, a menos que seleccione la configuración de seguridad más baja. Para evitar que aparezca este mensaje cada vez que ejecute un programa complementario de Palisade, Palisade identifica digitalmente sus archivos de programas. Por lo tanto, cuando haya especificado Palisade Corporation como fuente de datos segura, podrá abrir cualquier programa auxiliar de Palisade sin que aparezca el mensaje de advertencia. Para hacerlo:
Haga clic en Confiar siempre en los macros de esta fuente cuando aparezca el cuadro de diálogo de Advertencia de seguridad (como el de abajo) al iniciar Evolver.
Activación del software
La activación es un proceso que se realiza una sola vez para verificar la licencia y es necesario para que el software de Palisade funcione como un producto con licencia completa. En la factura impresa o enviada por correo electrónico se encuentra una ID de activación, que es una secuencia separada por guiones similar a esta: "DNA-6438907-651282-CDM". Si introduce la ID de Activación durante la instalación, el software se activa al final del proceso de instalación y no será necesaria acción adicional alguna. Si desea activar el software después de la instalación, seleccione el comando Administrador de Licencias
del menú Ayuda.
El Administrador de Licencias se puede usar para activar, desactivar y mover licencias de software. También se usa para administrar licencias en las instalaciones de red. Siga las instrucciones de los cuadros de diálogo del Administrador de Licencias para realizar las operaciones que desee con las licencias.
Información adicional de Evolver
Puede obtener información adicional sobre Evolver en los siguientes lugares:
Este archivo contiene un breve resumen de Evolver, así como cualquier noticia o información reciente sobre la última versión del software. Para ver el archivo Léame, seleccione el comando Ayuda de Evolver, luego el comando Documentación, y por último el comando Léame.
El tutorial electrónico de Evolver ofrece a los que usan el programa por primera vez una introducción rápida a Evolver y los algoritmos genéticos. La presentación sólo dura unos pocos minutos. Consulte la sección Aprendizaje de Evolver más abajo para obtener información sobre cómo acceder al tutorial.
Archivo Léame de Evolver
El Tutorial de Evolver
Información general
¿Qué es Evolver? ...13
¿Cómo funciona Evolver? ...14
OptQuest...14
Algoritmos genéticos ...14
Programación lineal ...14
¿Qué es optimización?...15
¿Para qué se crean modelos en Excel? ...16
¿Para qué se usa Evolver? ...17
Se acabaron las suposiciones...17
Más preciso y significativo ...17 Más flexible ...18 Más potente ...18 Más fácil de usar ...18 Económico...19
¿Qué es Evolver?
El software de Evolver proporciona a sus usuarios un método fácil de encontrar soluciones óptimas a prácticamente cualquier tipo de problema. En pocas palabras, Evolver encuentra las mejores variables de entrada que generan el resultado deseado. Se puede usar Evolver para hallar la combinación, orden o agrupamiento adecuados para producir beneficios más altos, riesgos más bajos o la producción del mayor número de productos con el uso de la menor cantidad posible de material. El uso más frecuente de Evolver es como programa complementario del programa de hoja de cálculo Microsoft Excel; los usuarios crean un modelo de su problema en Excel y luego utilizan Evolver para resolverlo.
Primero debe modelar el problema en Excel y luego describirlo en el programa de complemento Evolver.
Excel ofrece todas las fórmulas, funciones, gráficos y capacidades de macro que la mayoría de los usuarios necesitan para crear modelos realistas de sus problemas. Evolver proporciona la interfaz necesaria para describir lo que usted busca; y ofrece la capacidad necesaria para resolver el problema. Juntos, estos programas pueden encontrar las
14 ¿Qué es Evolver?
¿Cómo funciona Evolver?
Evolver usa OptQuest y algoritmos genéticos para buscar soluciones óptimas a un problema. Además, si determina que un problema es lineal, aplica métodos de programación lineal.
El generador OptQuest utiliza optimización matemática
metaheurística y componentes de una red neuronal para guiar la búsqueda de las mejores soluciones para problemas de decisión y planificación de todo tipo. Los métodos de OptQuest integran los procedimientos metaheurísticos más modernos, incluyendo la búsqueda tabú, las redes neuronales y la búsqueda dispersa, en un solo método compuesto. Para obtener más información sobre OptQuest, consulte Algoritmos genéticos y OptQuest.
Los algoritmos genéticos se usan en Evolver para encontrar la mejor solución para su modelo. Los algoritmos genéticos imitan los principios darwinianos de selección natural mediante la creación de un entorno en el que cientos de posibles soluciones a un problema compiten unas con otras, y sólo la “mejor adaptada” sobrevive. Como sucede en la evolución biológica, cada solución puede transmitir sus mejores “genes” a través de soluciones “descendientes” de forma que toda la población de soluciones sigue evolucionando en soluciones mejores.
Como ya se habrá dado cuenta, la terminología que se usa cuando se trabaja con algoritmos genéticos es similar a la de su fuente de inspiración. Hablamos de que las funciones de “cruce” ayudan a concentrar la búsqueda de soluciones, de que el índice de las
“mutaciones” contribuye a diversificar la “reserva genética” y de que evaluamos toda la “población” de soluciones u “organismos”. Para obtener más información sobre cómo funciona el algoritmo genético de Evolver, consulte Algoritmos genéticos y OptQuest.
Evolver resuelve problemas lineales rápidamente usando métodos de programación lineal (si el Modo de Optimización se deja en
Automático en la pestaña Generador del cuadro de diálogo Configuraciones de Optimización). OptQuest Algoritmos genéticos Programación lineal
¿Qué es optimización?
Optimización es el proceso de búsqueda de la mejor solución a un problema que puede tener muchas soluciones posibles. La mayoría de los problemas tienen múltiples variables que interactúan según fórmulas y restricciones establecidas. Por ejemplo, una compañía puede tener tres centros de fabricación, cada uno de los cuales produce diferentes cantidades de diversos productos. Dados los costos de cada fábrica para producir cada producto, los costos de cada planta para hacer los envíos a cada tienda y las limitaciones de cada fábrica, ¿cuál es la forma óptima de satisfacer adecuadamente la demanda de las tiendas locales minimizando al mismo tiempo los costos de transporte? Este es el tipo de pregunta que los programas de optimización pueden responder.
La optimización supone la búsqueda de la combinación que genera lo máximo a partir de unos recursos dados.
En el ejemplo de arriba, cada una de las soluciones propuestas consiste en una lista completa de los productos producidos, la fábrica que los produce, el camión en el que se envían y la tienda a la que se envían. Otros ejemplos de problemas de optimización consisten en encontrar la forma de conseguir los mayores beneficios, los menores
16 ¿Qué es Evolver?
¿Para qué se crean modelos en Excel?
Para aumentar la eficacia de cualquier sistema, primero debemos saber cómo funciona. Por eso creamos un modelo de trabajo del sistema. Los modelos son abstracciones necesarias a la hora de estudiar sistemas complejos, si bien para que los resultados sean aplicables al “mundo real”, el modelo no debe simplificar en exceso las relaciones causa-efecto entre las variables. Los programas de software mejorados y los PC cada vez más potentes permiten a los economistas crear modelos más realistas de la economía, a los científicos mejorar las predicciones de las reacciones químicas y a los profesionales de los negocios aumentar la sensibilidad de sus modelos corporativos.
Durante los últimos años, el hardware de los PC y programas de software como Microsoft Excel, han avanzado tanto que
prácticamente cualquier persona con un PC puede crear modelos realistas de sistemas complejos. Las funciones incorporadas a Excel, su capacidad para usar macros y su interfaz clara e intuitiva, permiten que hasta un principiante pueda modelar y analizar sofisticados problemas. Para obtener más información sobre la creación de modelos, consulte Extras de Evolver.
¿Para qué se usa Evolver?
La tecnología exclusiva de Evolver permite a cualquiera que tenga un PC y Excel para Windows disfrutar de las ventajas de la optimización. Antes de Evolver, aquellos que querían aumentar la eficacia de procesos o buscar soluciones óptimas, tenía tres opciones: hacer suposiciones, usar software de poca potencia para la resolución de problemas, o contratar a un experto en optimización de la industria de la consultoría para diseñar y desarrollar software personalizado. Estas son algunas de las ventajas más importantes de Evolver: Cuando se trata con un gran número de variables que interactúan, y se trata de encontrar la mejor combinación, el orden adecuado o el agrupamiento óptimo de esas variables, la tentación es simplemente hacer una “suposición informada”. Una sorprendente cantidad de personas asume que cualquier tipo de modelación y análisis más allá de la simple suposición requiere un complicado proceso de
programación o el uso de confusos algoritmos estadísticos y
matemáticos. Una buena solución optimizada puede ahorrar millones de dólares, miles de galones de precioso combustible, meses de tiempo perdido, etc. Ahora que los potentes PC de escritorio son cada vez más económicos, y software como Excel y Evolver están al alcance de la mano, no hay razón para hacer suposiciones sobre una solución o perder valioso tiempo haciendo pruebas en diferentes escenarios manualmente.
Evolver permite utilizar la gama completa de fórmulas de Excel para crear modelos más realistas de un sistema. Cuando se usa Evolver, no es necesario poner en peligro la precisión del modelo porque el algoritmo que se está utilizando no puede procesar las complejidades del mundo real. Los programas de resolución “pequeños”
tradicionales (herramientas de programación estadística y lineal) obligan al usuario a hacer suposiciones sobre cómo interactúan las variables de sus problemas, y por lo tanto les obliga a crear modelos poco realistas simplificados en exceso. Le obligan a presuponer Se acabaron las
suposiciones
Más preciso y significativo
18 ¿Qué es Evolver? Hay muchos algoritmos de resolución que funcionan bien para
resolver problemas pequeños y simples de tipo lineal o no lineal, como los de pasos ascendentes (hill-climbing), pequeños programas de resolución (baby-solvers) y otros métodos matemáticos. Incluso cuando se ofrecen en forma de programas complementarios de hoja de cálculo, estas herramientas de optimización de uso general sólo pueden realizar optimización numérica. Para problemas más grandes o complejos se pueden crear algoritmos específicos personalizados que ofrezcan buenos resultados, pero será necesario hacer un gran esfuerzo de investigación y desarrollo. Incluso en esos casos, el programa resultante requerirá modificaciones cada vez que cambie el modelo.
Evolver no sólo es capaz de tratar problemas numéricos, sino que es el único programa comercial del mundo que puede resolver la mayoría de los problemas combinatorios. Estos son problemas en los que las variables deben barajarse (permutarse) o combinarse. Por ejemplo, la selección del orden de bateo de un equipo de béisbol es un problema combinatorio; es cuestión de intercambiar las posiciones de los jugadores en la lista. Evolver puede encontrar el orden óptimo de las tareas que se deben realizar para un proyecto, evaluando sólo las soluciones que cumplan las restricciones previamente especificadas (es decir, restricciones que requieren que ciertas tareas se realicen antes que otras). Los problemas de programación complejos también son combinatorios. El mismo programa Evolver puede resolver todos estos tipos de problemas y muchos más, algo que ningún otro puede resolver.
Evolver encuentra mejores soluciones. La mayoría de los programas derivan las soluciones óptimas de forma matemática y sistemática. Con frecuencia, estos métodos se limitan a tomar una solución existente y buscar una respuesta cercana mejor. Esta solución “local” puede estar muy lejos de ser la solución óptima. Evolver toma muestras de forma inteligente de todo el espectro de posibilidades, lo cual resulta en una solución “global” mucho mejor.
A pesar de las ventajas más obvias de potencia y flexibilidad que ofrece, Evolver sigue siendo fácil de usar porque no es en absoluto necesario comprender las técnicas de optimización que utiliza. Evolver no se preocupa de las “entrañas” del problema; sólo necesita un modelo en hoja de cálculo que permite evaluar la idoneidad de los diferentes escenarios. Sólo tiene que seleccionar las celdas de la hoja de cálculo que contienen las variables e indicar a Evolver lo que usted busca. Evolver oculta de forma inteligente la compleja tecnología, automatizando el proceso “Y si ...” de análisis del problema. Más flexible
Más potente
Aunque se han creado muchos programas comerciales para
programación matemática y creación de modelos, las hojas de cálculo son los más populares con diferencia, con literalmente millones de ventas mensuales. Con su formato intuitivo de filas y columnas, las hojas de cálculo son más fáciles de configurar y mantener que otros programas especializados. También son más compatibles con otros programas como procesadores de texto o bases de datos, y ofrecen más fórmulas, opciones de formato, gráficos y capacidades de macro que cualquier otro software de uso independiente. Como Evolver es un programa complementario para Microsoft Excel, los usuarios pueden acceder a la gama completa de funciones y herramientas de programación para crear más fácilmente modelos más realistas de sus sistemas.
Muchas compañías contratan consultores de formación para ofrecer sistemas de optimización personalizados. Esos sistemas normalmente funcionan muy bien, pero pueden requerir meses y grandes
inversiones de desarrollo e implementación. Estos sistemas son también difíciles de aprender y por lo tanto requieren costosa formación y mantenimiento constante. Si resulta necesario modificar el sistema, puede que tenga que desarrollar un algoritmo totalmente nuevo para encontrar las soluciones óptimas. Por una inversión considerablemente menor, Evolver suministra los algoritmos de optimización más potentes y permite generar soluciones rápidas y precisas para una amplia variedad de problemas. Y como funciona se usa en un entorno intuitivo y familiar, no hay prácticamente gastos de formación y mantenimiento.
Puede incluso añadir la potencia de optimización de Evolver a sus propios programas personalizados. En sólo unos días podrá usar Visual Basic para crear sus propios sistemas de programación, distribución, fabricación o administración financiera. Consulte el Juego para Programadores de Evolver para obtener información detallada sobre la programación de aplicaciones basadas en Evolver. Económico
Evolver: Paso a paso
Introducción ...23
Una visita por Evolver ...24
Inicio de Evolver...24
La barra de herramientas de Evolver ...24
Cómo abrir un modelo de ejemplo...24
El cuadro de diálogo Modelo de Evolver...25
Selección de la celda objetivo ...26
Cómo añadir rangos de celda ajustables...26
Introducción de un rango mín-máx como celdas ajustables26
Selección de un método de solución...28
Restricciones ...29
Cómo añadir restricciones...30
Restricciones simples y de fórmula...30
Otras opciones de Evolver ...33
Condiciones de detención...33
Opciones de visualización ...35
Ejecución de la optimización ...36
Observador de Evolver ...37
Cómo parar la optimización ...38
Informe de resumen...39
Colocación de los resultados en el modelo...40
Introducción
En este capítulo le guiaremos a través de todo el sistema de
optimización de Evolver, paso a paso. Si no tiene Evolver instalado en el disco duro, consulte la sección de instalación de la Introducción e instale Evolver antes de comenzar con este tutorial.
Comenzaremos por abrir un modelo de hoja de cálculo preparada y luego definiremos el problema para Evolver usando los cuadros de diálogo de Evolver. Finalmente, comprobaremos el progreso de Evolver mientras busca soluciones y exploraremos algunas de las muchas opciones en el Observador de Evolver. Para obtener información adicional sobre cualquier tema específico, consulte el índice al final de este manual, o consulte la Referencia de Evolver.
NOTA: Las imágenes de pantalla que se muestran continuación son de Excel 2010. Si está utilizando otras versiones de Excel, las ventanas pueden tener un aspecto ligeramente diferente.
El proceso de resolución de problemas comienza con un modelo que representa con exactitud su problema. El modelo debe ser capaz de evaluar una serie dada de valores de entrada (celdas ajustables) y producir una clasificación numérica de lo bien que esos valores de entrada resuelven el problema (la evaluación de la función
“objetivo”). Cuando Evolver busca soluciones, esta función de objetivo proporciona información, indicando a Evolver lo idónea o inapropiada que es cada suposición, y permitiendo a Evolver generar cada vez mejores suposiciones. Cuando se crea un modelo de un problema, se debe prestar especial atención a la función de objetivo, porque Evolver hará todo lo posible para maximizar (o minimizar) esta celda.
24 Una visita por Evolver
Una visita por Evolver
Inicio de Evolver
Para iniciar Evolver: 1) haga clic en el icono de Evolver en el escritorio
de Windows, o 2) seleccione Palisade DecisionTools y luego
Evolver 6 en la lista de Programas del menú Inicio de Windows. Cada
uno de estos métodos sirve para iniciar tanto Microsoft Excel como Evolver.
Cuando se carga Evolver, en Excel aparece una nueva cinta o barra de herramientas de Evolver. Esta barra de herramientas contiene botones que se pueden usar para especificar configuraciones de Evolver e iniciar, pausar o parar las optimizaciones.
Para repasar las características de Evolver, vamos a examinar un modelo de ejemplo que se instaló con Evolver. Para hacerlo:
1) Abra la hoja de trabajo Panadería ‐ Versión práctica de tutorial.xlsx (o .xls) a través del comando Hojas de cálculo de ejemplo del menú Ayuda.
La barra de herramientas de Evolver Cómo abrir un modelo de ejemplo
Esta hoja de cálculo de ejemplo contiene un sencillo problema de maximización de beneficios de un negocio de panadería. La panadería produce 6 productos de pan. Usted es el gerente de la panadería y hace un seguimiento de los ingresos, costos y beneficios de producción. Quiere determinar el número de cajas de cada tipo de pan que se deben producir para maximizar los beneficios totales y al mismo tiempo cumplir las normas de límite de producción. Las normas son: 1) cumplir la cuota de producción de pan bajo en calorías, 2)
mantener una relación aceptable de alto contenido de fibra y bajas calorías, 3) mantener una relación aceptable de productos de 5 granos y bajas calorías, y
4) mantener el tiempo de producción dentro de los límites de horas por
persona.
El cuadro de diálogo Modelo de Evolver
Para establecer las opciones de Evolver para esta hoja de cálculo:
1) Haga clic en el icono Definición de modelo en la cinta de Evolver (situado en el extremo izquierdo).
26 Una visita por Evolver
Selección de la celda objetivo
El "Beneficio total" del modelo de ejemplo es lo que se conoce como celda objetivo. Esta es la celda cuyo valor trata de minimizar o maximizar, o la celda cuyo valor trata de acercar lo más posible al valor preestablecido. Para especificar la celda objetivo:
1) Establezca la opción “Meta de optimización” en “Máximo”. 2) Introduzca la celda objetivo $I$11 en el campo “Celda”.
Las referencias de celda se pueden introducir en los campos del cuadro de diálogo de Evolver de dos formas: 1) puede hacer clic en el campo con el cursor y escribir la referencia directamente en el campo, o 2) con el cursor en el campo seleccionado, puede hacer clic en el icono Referencia de celda para seleccionar la celda de la hoja de cálculo directamente con el ratón.
Cómo añadir rangos de celda ajustables
Ahora debe especificar la ubicación de las celdas que contienen valores que Evolver puede modificar para buscar soluciones. Estas variables se añaden y editan de bloque en bloque a través de la sección Rangos de celda ajustables del cuadro de diálogo Modelo. El número de celdas que se pueden introducir en Rangos de celda ajustables depende de la versión de Evolver que esté usando.
1) Haga clic en el botón “Añadir” de la sección "Rangos de celda ajustables".
2) Seleccione $C$4:$G$4 como las celdas de Excel que quiere añadir como rango de celdas ajustables.
La mayoría de las veces será conveniente limitar los valores posibles de un rango de celdas ajustables con un rango mínimo-máximo específico. En Evolver esto se conoce como restricción de "rango". Puede introducir rápidamente este rango mín-máx cuando seleccione la serie de celdas que se pueden modificar. En el ejemplo de la panadería, el valor mínimo de cajas producidas de cada tipo de producto de pan para este rango es 0, y el máximo es 100,000. Para introducir esta restricción de rango:
1) Introduzca 0 en la celda Mínimo y 100,000 en la celda Máximo.
Introducción de un rango mín-máx como celdas ajustables
2) En la celda Valores, haga clic en la flecha hacia abajo y seleccione Entero en el cuadro de diálogo.
Ahora, introduzca un segundo rango de celdas ajustables:
1) Haga clic en Añadir para introducir una segunda celda ajustable. 2) Seleccione la celda B4.
3) Introduzca 20,000 como Mínimo y 100,000 como Máximo.
4) En la celda Valores, haga clic en la flecha hacia abajo y seleccione
Independiente en el cuadro de diálogo. Deje el valor predeterminado Tamaño del Paso en 2.
28 Una visita por Evolver Si hubiera variables adicionales en este problema, seguiríamos
añadiendo series de celdas ajustables. En Evolver, puede crear un número ilimitado de grupos de celdas ajustables. Para añadir más celdas, haga clic en el botón “Añadir” de nuevo.
Es posible que quiera comprobar las celdas ajustables o cambiar algunas de sus configuraciones más adelante. Para hacerlo, sólo tendrá que editar el rango mín-máx en la tabla. También podrá seleccionar una serie de celdas y eliminarla haciendo clic en el botón “Eliminar”.
Cuando defina celdas ajustables, podrá especificar el método de
solución que se debe usar. Tipos de celdas ajustables diferentes
pueden ser resueltos con diferentes métodos de solución. Los métodos de solución se establecen para cada grupo de celdas
ajustables y se pueden modificar haciendo clic en el botón “Grupo” y seleccionando Editar para abrir el cuadro de diálogo Configuraciones
del grupo de celdas ajustables. Muchas veces podrá usar el método
de solución de “receta” predeterminado en el que cada valor de las celdas se puede cambiar independientemente de las demás. Como este es el método predeterminado, no es necesario que lo cambie.
Los métodos de solución de “receta” y “orden” son los más populares y se pueden usar juntos para resolver problemas combinatorios complejos. Específicamente, el método de solución de “receta” trata cada variable como un ingrediente de una receta, tratando de
averiguar la “mejor mezcla” cambiando cada uno de los valores de las variables independientemente. Por su parte, el método de solución de “orden” intercambia valores entre variables, barajando los valores originales para encontrar el “mejor orden” posible.
En este modelo, deje el Método de solución en Receta y simplemente: Introduzca la etiqueta "Cajas producidas" en el campo
Descripción.
Selección de un método de solución
Restricciones
Evolver permite introducir restricciones, que son condiciones que deben cumplirse para que una solución sea válida. En este modelo de ejemplo hay tras restricciones adicionales que deben cumplirse para que sea válida una serie de niveles de producción de cada producto de pan. Estas restricciones son adicionales a las restricciones de rangos que ya introdujimos en las celdas ajustables. Son las siguientes:
1) Mantener el tiempo de producción dentro de los límites de horas por persona (total de horas por persona < 50,000) 2) Mantener una relación aceptable de pan de alto contenido en
fibra y pan bajo en calorías (cajas producidas de pan de alto contenido en fibra >= 1.5 * cajas producidas de pan bajo en calorías)
3) Mantener una relación aceptable de pan de 5 granos y pan bajo en calorías (cajas producidas de pan de 5 granos >= 1.5 * cajas producidas de pan bajo en calorías)
Cada vez que Evolver genere una solución posible del modelo, comprueba que las restricciones introducidas se cumplen. Las restricciones se muestran en la parte inferior de la sección
Restricciones del cuadro de diálogo de Modelo de Evolver. Se pueden
especificar dos tipos de restricciones en Evolver:
Duras. Son condiciones que deben cumplirse para que una solución sea válida (por ejemplo, una restricción dura de iteración puede ser C10<=A4; en este caso, si una solución genera un valor para C10 que es superior al valor de la celda A4, la solución se descarta)
Blandas. Son condiciones que nos gustaría que se cumplieran en la medida de lo posible, pero que podríamos ceder a cambio de una gran mejora del resultado de la celda objetivo. (por ejemplo,
30 Una visita por Evolver Para añadir restricciones:
1) Haga clic en el botón Añadir de la sección Restricciones del cuadro diálogo principal de Evolver.
Se abrirá el cuadro de diálogo Configuraciones de restricciones en el que podrá introducir las restricciones del modelo.
Se pueden usar dos formatos –Simple y Fórmula – para introducir restricciones. El formato Simple permite introducir restricciones usando las relaciones <,<=, >, >= ó =. Una restricción de formato Simple típica sería 0< Valor de A1<10, donde A1 se introduce en el cuadro Rango de celda, 0 se introduce en el cuadro Mín y 10 se
introduce en el cuadro Máx. El operador deseado se selecciona en los cuadros de lista desplegable. En las restricciones con formato Simple se puede introducir sólo un valor Mín, sólo un valor Máx o ambos. Por otro lado, las restricciones con formato de fórmula permiten introducir cualquier fórmula válida de Excel como una restricción. Por ejemplo, se puede introducir la siguiente fórmula “=SI(A1>100, B1>0, B1<0)”. En esta restricción, el requisito de que B1 sea positivo o negativo depende del valor de la celda A1. La fórmula también se puede introducir en una celda; si esa celda es C1, en el campo Fórmula del cuadro de diálogo Configuraciones de Restricción se puede introducir “=C1”. En general, la introducción de restricciones en formato Simple ayuda a RISKOptimizer a encontrar la solución óptima más rápidamente. La fórmula que acabamos de mencionar puede introducirse en la celda D1 como “=SI(A1>100, B1, -B1)”. Luego, se puede añadir una restricción en formato simple, con el requisito de que D1>0. Cómo añadir restricciones Restricciones simples y de fórmula
Luego, se puede añadir una restricción en formato simple, con el requisito de que D1>0. Estas son restricciones duras ya que las condiciones introducidas deben cumplirse para que Evolver no descarte la solución generada. Primero, introduzca las restricciones duras con formato Simple:
1) Introduzca "Total aceptable de horas de trabajo" en el cuadro de descripción.
2) En el cuadro Rango a Restringir, introduzca I8.
3) Seleccione el operador <= a la derecha de Rango a Restringir. 4) Introduzca 50,000 en el cuadro Máximo.
32 Una visita por Evolver Ahora vamos a introducir las restricciones duras con formato de
fórmula:
1) Haga clic en Añadir para abrir de nuevo el cuadro de diálogo Configuraciones de restricción.
2) Introduzca "Relación aceptable de alto en fibra y bajo en calorías" en el cuadro de descripción.
3) En el cuadro Estilo de entrada, seleccione Fórmula.
4) En el cuadro Fórmula de restricción, introduzca C4>= 1.5*B4. 5) Haga clic en Aceptar.
6) Haga clic en Añadir para abrir de nuevo el cuadro de diálogo Configuraciones de restricción.
7) Introduzca "Relación aceptable de 5 granos y bajo en calorías" en el cuadro de descripción.
8) En el cuadro Estilo de entrada, seleccione Fórmula.
9) En el cuadro Fórmula de restricción, introduzca D4>= 1.5*B4. 10) Haga clic en Aceptar
El cuadro de diálogo Modelo con la sección de restricciones completa debe quedar así.
Otras opciones de Evolver
Se ofrecen opciones como Mostrar recálculo de Excel y Opciones de
tiempo de ejecución para controlar cómo funciona Evolver durante una
optimización. Especifiquemos algunas opciones de Tiempo de Ejecución y configuraciones de actualización de pantalla. Evolver sigue funcionando tanto tiempo como usted desee. Las condiciones de detención permiten a Evolver parar automáticamente cuando: a) se han examinado un número determinado de escenarios o
“pruebas”, b) ha transcurrido una cantidad de tiempo, c) no se ha encontrado mejora alguna en las últimas n pruebas, o d) la fórmula
introducida en Excel genera un valor VERDADERO. Para ver y editar las
opciones de Tiempo de Ejecución:
1) Haga clic en el icono Configuraciones de la cinta o de la barra de herramientas de Evolver.
2) Seleccione la pestaña de Tiempo de Ejecución.
Condiciones de detención
34 Una visita por Evolver En el cuadro de diálogo Configuraciones de optimización se puede seleccionar cualquier combinación de estas condiciones de detención de optimización, o ninguna en absoluto. Si selecciona más de una condición de detención, Evolver parará cuando se cumpla cualquiera de las condiciones seleccionadas. Si no selecciona ninguna condición de detención, Evolver puede seguir funcionando hasta que usted lo pare manualmente pulsando el botón “Parar” en la barra de herramientas de Evolver; también puede parar cuando se han probado todas las soluciones posibles.
Pruebas Tiempo Progreso La fórmula es
verdadera
Esta opción establece el número de “pruebas” que quiere que Evolver ejecute. En cada prueba, Evolver evalúa una serie completa de variables, o una posible solución al problema. Evolver parará después de una cantidad de tiempo especificada. Este número puede ser una fracción (4.25). Esta condición de detención es la más popular porque se hace un seguimiento de la mejora y permite que Evolver siga en
funcionamiento hasta que el grado de mejora se reduzca. Por ejemplo, Evolver puede parar si se hacen 20000 pruebas y el valor de la celda objetivo no ha mejorado más de un 0.01%. Evolver se detiene si la fórmula introducida en Excel genera un valor de VERDADERO en uno de los recálculos del modelo.
Desactive todas las condiciones de detención para que Evolver
Mientras Evolver está funcionando, hay una serie de opciones disponibles en la sección Visualizar para determinar lo que aparecerá en la pantalla.
Las opciones de Mostrar Recálculos de Excel incluyen:
Cada prueba Cada mejor nueva prueba
Esta opción actualiza la pantalla después de cada cálculo y permite ver cómo Evolver ajusta las variables y calcula los resultados. Se recomienda activar esta opción mientras esté aprendiendo a usar Evolver, y también cada vez que use Evolver en un nuevo modelo, para comprobar que su modelo se está calculando correctamente.
Esta opción actualiza la pantalla cada vez que Evolver genere una nueva respuesta mejorada, lo cual permite ver la solución óptima actual en cualquier momento durante la optimización.
Seleccione “Cada prueba” Opciones de
36 Una visita por Evolver
Ejecución de la optimización
Ahora sólo queda optimizar este modelo para maximizar los beneficios totales cumpliendo al mismo tiempo las normas de límite de producción. Para hacerlo:
1) Haga clic en Aceptar para salir del cuadro de diálogo Configuraciones de optimización.
2) Haga clic en el icono Iniciar optimización
Durante la ejecución, la ventana Progreso muestra: 1) la mejor solución encontrada hasta el momento, 2) el valor original de la celda objetivo cuando comenzó la optimización de Evolver, 3) el número de pruebas que se han ejecutado y el número de pruebas válidas; es decir, que cumplen todas las restricciones; y 4) el tiempo transcurrido de la optimización.
En cualquier momento durante la ejecución puede hacer clic en el icono Opciones de actualización de Excel para ver una actualización en vivo de la pantalla en cada prueba.
Evolver también puede mostrar un registro de ejecución de las simulaciones realizadas de cada solución de prueba. Este aparece en el Observador del Evolver mientras Evolver está funcionando. Para ver un registro de ejecución de las simulaciones realizadas:
1) Haga clic en el icono del Observador (el de la lupa) en la ventana de Progreso para abrir el Observador del Evolver
2) Haga clic en la pestaña Registro.
En este informe aparecen los resultados de la simulación de cada solución de prueba. La columna Resultado muestra el valor de la celda objetivo que se está tratando de maximizar o minimizar por cada prueba: en este caso los Beneficios totales de $I$11. Las columnas de
C4 a G4 identifican los valores usados en las celdas ajustables.
Observador de Evolver
38 Una visita por Evolver Como la optimización está en funcionamiento sin selecciones en la pestaña Tiempo de Ejecución del cuadro de diálogo Configuraciones de Optimización, debemos parar la optimización haciendo lo
siguiente:
1) Haciendo clic en el icono Parar de las ventanas Observador de Evolver o Progreso.
Cuando el proceso de Evolver se detiene, Evolver abre la pestaña Opciones de detención que ofrece las siguientes opciones:
Estas mismas opciones aparecen automáticamente cuando se cumple cualquiera de las condiciones de detención establecidas en el cuadro de diálogo Configuraciones de optimización de Evolver.
Cómo parar la optimización
Evolver puede crear un informe de resumen de la optimización que contiene información como la fecha y la hora de la ejecución, las configuraciones de optimización utilizadas, el valor calculado para la celda objetivo y el valor original y mejor de cada una de las celdas ajustables.
Este informe es útil para comparar los resultados de optimizaciones sucesivas.
Informe de resumen
40 Una visita por Evolver Para colocar en la hoja de trabajo la nueva combinación optimizada de niveles de producción de panadería de cada uno de los seis tipos de pan:
1) Asegúrese de que la opción "Restaurar valores originales en las celdas ajustables" no está seleccionada cuando aparezcan las Opciones de Parada.
2) Haga clic en el botón “Aceptar”.
El programa regresará a la hoja de cálculo Panadería - Versión práctica de tutorial.xlsx (o .xls), con todos los nuevos valores de las variables generados en la mejor solución.
NOTA IMPORTANTE: Aunque en nuestro ejemplo se ve que Evolver encontró una solución que generaba beneficios totales de 4.686.420, su resultado puede ser superior o inferior a este. Estas diferencias se
deben a una importante distinción entre Evolver y los demás algoritmos de resolución de problemas: El algoritmo genético de Evolver y los generadores OptQuest permiten resolver una amplia variedad de problemas y encontrar mejores soluciones.
Colocación de los resultados en el modelo
Cuando guarde cualquier hoja de cálculo después de que Evolver haya terminado su ejecución (incluso aunque “restaure” los valores originales de la hoja de cálculo después de usar Evolver), todas las configuraciones de Evolver de los cuadros de diálogo de Evolver se guardarán con esa hoja. La próxima vez que abra la hoja, todas las configuraciones más recientes de Evolver se cargarán
automáticamente. Todas las demás hojas de cálculo de ejemplo tienen las configuraciones de Evolver preestablecidas y listas para la
optimización.
NOTA: Si quiere examinar el modelo de la panadería con todas las configuraciones de optimización preestablecidas, abra el modelo de ejemplo Panadería.xlsx (o .xls).
Guía de referencia de Evolver
Comando Definición de modelo...45
Rangos de celda ajustables...47
Grupos de celdas ajustables...50
Método de Solución de Receta...51
Método de solución de orden...52
Método de solución de agrupación ...53
Método de solución de presupuesto ...54
Método de solución de proyecto...56
Método de solución de calendarización ...57
Número de bloques de tiempo y celdas de restricción...59
Restricciones ...60
Añadir – Cómo añadir restricciones...60
Precisión de la restricción ...60
Estilo de entrada ...61
Restricciones blandas ...62
Comando Configuraciones de optimización ...65
Comando Configuraciones de optimización – Pestaña Tiempo de ejecución...65
Opciones de tiempo de ejecución de la optimización ...66
Comando Configuraciones de optimización –
Pestaña Generador ...68
Modalidad de optimización...69
Optimizar usando...69
Configuraciones de algoritmo genético...69
Operadores...72
Comando Configuraciones de optimización –
44
El Observador del Evolver ... 83
Observador del Evolver – Pestaña de Progreso ... 84
Cuadro de diálogo Opciones de gráfico ... 85
Observador del Evolver – Pestaña de Resumen ... 86
Observador del Evolver – Pestaña de Registro ... 87
Observador del Evolver – Pestaña de Población ... 88
Observador del Evolver – Pestaña de Diversidad... 89
Observador del Evolver – Pestaña de Opciones de detención... 90
Comando Definición de modelo
Define el objetivo, las celdas ajustables y las restricciones del modelo
Al seleccionar el comando Definición de modelo (o haciendo clic en el icono Modelo de la barra de herramientas de Evolver) aparece el cuadro de diálogo Modelo.
El cuadro de diálogo Modelo de Evolver.
El cuadro de diálogo Modelo de Evolver se usa par especificar o describir un problema de optimización en Evolver. Este cuadro de diálogo se inicia vacío en cada libro de trabajo nuevo de Excel, y guarda su información con cada libro de trabajo. Eso significa que cuando se abre de nuevo la hoja, se llenará de la misma forma. Los componentes del cuadro de diálogo se describen en esta sección.
46 Comando Definición de modelo Las opciones del cuadro de diálogo Modelo son:
Meta de optimización. La opción Meta de optimización determina que tipo de respuesta debe buscar Evolver. Si se selecciona
Mínimo, Evolver buscará valores de variable que generen el
menor valor posible en la celda objetivo (hasta un mínimo de -1e300). Si se selecciona Máximo, Evolver buscará valores de variable que resulten en el mayor valor posible en la celda objetivo (hasta +1e300).
Si se selecciona Valor objetivo, Evolver buscará valores de variable que generen un valor en la celda objetivo lo más cercano posible al valor especificado.
Cuando Evolver encuentra una solución que genera este
resultado, se detendrá automáticamente. Por ejemplo, si especifica que Evolver debe encontrar un resultado cercano a 14, Evolver puede encontrar escenarios que generen un resultado de 13.7 o 14.5. Observará que 13.7 es más cercano a 14 que 14.5; Evolver no tiene en cuenta si el valor es mayor o menor que el valor
especificado, sólo busca lo cerca que se encuentra el valor.
Celda. La celda o celda objetivo contiene el resultado del modelo. Se genera un valor en esta celda por cada "solución de prueba" que genera Evolver (es decir, por cada combinación de posibles valores de las celdas ajustables). La celda objetivo debe contener una fórmula que depende (directamente o a través de una serie de cálculos) de las celdas ajustables. Esta fórmula se puede crear con fórmulas estándar de Excel como SUM() o con funciones de macro VBA definidas por el usuario. Al usar funciones de macro VBA puede hacer que Evolver evalúe los modelos que sean más complejos.
Cuando Evolver busca una solución, utiliza el valor de la celda objetivo como clasificación o “función de objetivo” para evaluar lo idóneo que es cada escenario. Cuando se crea un modelo, la celda objetivo debe reflejar la “idoneidad” de cualquier escenario, por lo tanto, mientras Evolver calcula las posibilidades, puede medir con precisión su progreso.
Rangos de celda ajustables
La tabla de Rangos de celdas ajustables muestra todos los rangos que contienen las celdas o valores que Evolver puede ajustar, junto con la descripción introducida para esas celdas. Cada grupo de celdas ajustables se incorpora a una fila horizontal. En un Grupo de celdas
ajustables se pueden incluir uno o más rangos de celdas ajustables.
Todos los rangos de celdas de un Grupo de Celdas Ajustables comparten métodos de solución; si se usa el algoritmo genético, también comparten la tasa de cruce, la tasa de mutación y los operadores.
Como las celdas ajustables contienen las variables del problema, debe definirse al menos un grupo de celdas ajustables para poder usar Evolver. La mayoría de los problemas se pueden describir con un grupo de celdas ajustables, pero otros problemas más complejos pueden necesitar diferentes bloques de variables para su resolución con diferentes métodos de solución simultáneos. Esta arquitectura exclusiva permite crear fácilmente problemas altamente complejos a partir de múltiples grupos de celdas ajustables.
48 Comando Definición de modelo Las siguientes opciones están disponibles para su introducción en los Rangos de celda ajustables:
Añadir. Se pueden añadir nuevas celdas ajustables haciendo clic en el botón “Añadir” junto al cuadro de lista Celdas Ajustables. Seleccione la celda o el rango de celdas a añadir, y aparecerá una nueva fila en la tabla Rangos de Celdas Ajustables. En la tabla podrá introducir un valor Mínimo y Máximo para las celdas del rango, así como el tipo de Valores a probar: valores Enteros del rango, valores Independientes con un tamaño de paso definido, o
Cualquier valor.
Mínimo y Máximo. Después de especificar la ubicación de las celdas ajustables, los datos de Mínimo y Máximo establecen el rango de valores aceptables para cada celda ajustable. De forma predeterminada, cada celda ajustable puede tener un valor de número real (punto flotante de doble precisión) entre –infinito y +infinito.
Las configuraciones de rango son restricciones de cumplimiento estricto. Evolver no permite que ninguna variable tenga un valor fuera de los rangos establecidos. Para mejorar el funcionamiento de Evolver, se recomienda establecer rangos más específicos para las variables en la medida de lo posible. Por ejemplo, es posible que se sepa que el valor no puede ser negativo, o que Evolver sólo debe probar valores entre 50 y 70 para una variable determinada. Rango. La referencia de las celdas a ajustar se introduce en el
campo Rango. Esta referencia se puede introducir seleccionando la región de la hoja de cálculo con el ratón, introduciendo un
nombre de rango o escribiendo una referencia válida de Excel como Hoja1!A1:B8. El campo Rango está disponible en todos los métodos de solución. Sin embargo, en los métodos de solución de receta y presupuesto, se pueden añadir opciones de Mínimo,
Máximo y Valores para poder introducir un rango para las celdas
ajustables.
NOTA: Al asignar rangos ajustados a las variables, se limita el alcance de la búsqueda y se acelera la convergencia de Evolver en una solución. Pero tenga cuidado para no limitar en exceso los rangos de las variables porque podría impedir que Evolver encuentre soluciones óptimas.
Valores. La opción Valores permiten indicar que Evolver debe tratar todas las variables del rango especificado como números enteros(es decir, 20, 21, 22), números reales independientes (es decir, 20, 20.5, 21, 21.5, 22, si el tamaño del paso es 0.5), o todos los números reales de un rango especificado. Esta opción sólo está disponible cuando se usan los métodos de solución “receta” y “presupuesto”. El valor predeterminado es que se permitan todos los números reales del rango especificado.
Por ejemplo, si se especifica el rango de valores del 1 y 4:
“Cualquier” significa que se incluyen todos los números reales del 1 al 4.
“Entero” significa que se incluyen los valores 1, 2, 3 y 4. “Independiente” con “Tamaño de paso” 0.5 significa que
se incluyen los valores 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5 y 4.
El valor predeterminado es incluir todos los números reales del rango especificado. La opción “Valores” sólo está disponible cuando se usan los métodos de solución “receta” y “presupuesto”.
El uso de celdas ajustables “Independientes” reduce en gran medida el número de posibles soluciones en comparación con celdas
ajustables en las que se permite “Cualquier” valor; esto normalmente se traduce en optimizaciones más rápidas.
50 Comando Definición de modelo
Grupos de celdas ajustables
Cada grupo de celdas ajustables puede contener múltiples rangos de celdas. Esto permite crear una "jerarquía" de grupos de rangos de celdas relacionados. Dentro de cada grupo, cada rango de celda puede tener su propio rango Mín-Máx.
Todos los rangos de celdas de un Grupo de Celdas Ajustables comparten un método de resolución común. Esto se especifica en el
cuadro de diálogo Configuraciones de Grupos de Celdas
Ajustables. Se puede acceder a este cuadro de diálogo haciendo clic
en el botón Grupo junto a la tabla Rangos de Celdas Ajustables. Se puede crear un nuevo Grupo al que añadir rangos de celdas ajustables o editar las configuraciones de un grupo existente.
Las opciones del cuadro de diálogo Grupo de Celdas Ajustables incluyen las siguientes:
Descripción. Describe el grupo de rangos de celdas ajustables para cuadros de diálogo e informes.
Método de solución. Selecciona el Método de Solución a usar en cada rango de celdas ajustables del grupo.
Cuando se selecciona el rango de celdas que Evolver va a ajustar, también se especifica el “método de solución” que se va a aplicar cuando se ajusten esas celdas. Cada uno de los métodos de solución baraja los valores de las variables de una forma diferente.
El método de solución de “receta”, por ejemplo, trata cada variable seleccionada como un entero en la receta; cada valor de una variable se puede cambiar independientemente de los demás. Por su parte, el método de solución de “orden” intercambia valores entre las celdas ajustables, reordenando los valores originales.
Evolver tiene seis métodos de solución. Tres de los métodos de solución (receta, orden y agrupamiento) usan algoritmos totalmente diferentes. Los otros tres son descendientes de los tres primeros, con restricciones adicionales añadidas.
La siguiente sección describe la función de cada método de solución. Para comprender mejor cómo se usa cada método de solución, también se recomienda explorar los archivos de ejemplo que se incluyen con el software.
El método de solución de “receta” es el más sencillo y popular de los métodos de solución. Use la receta cuando se puedan variar
independientemente unas de otras las variables que se van a ajustar. Piense en cada variable como en la cantidad de un ingrediente en un pastel; cuando se usa el método de solución de “receta”, le indica a Evolver que genere números para esas variables en busca de la mejor combinación. La única restricción que se aplica a las variables de una receta es el rango (el valor más alto y el más bajo) que esos valores pueden tener. Establezca estos valores en los campos Mín y Máx del cuadro de diálogo Celdas Ajustables (por ejemplo, 1 a 100), e indique también si Evolver debe tratar esos números como enteros (1, 2, 7), valores independientes de un rango con un tamaño de paso especificado (1, 1.5, 2, 2.5, 3), o como números reales (1.4230024, 63.72442).
A continuación se muestran ejemplos de una serie de valores de variables como podrían aparecer en una hoja de cálculo antes de abrir Evolver, y cómo podrían ser dos escenarios diferentes después de usar el método de solución de receta.
Grupo original de Un grupo de valores Otro grupo de valores
Método de Solución de Receta
52 Comando Definición de modelo El método de solución “orden” es el segundo más popular después del de “receta”. Un orden es una permutación de una lista de
elementos, en el que se trata de encontrar la mejor forma de organizar un grupo establecido de valores. A diferencia de los métodos de “receta” y “presupuesto”, en los que Evolver genera valores para las variables seleccionadas, en este método de solución Evolver usa los valores existentes del modelo.
Un orden puede representar el orden en el que realizar una serie de tareas. Por ejemplo, tal vez quiera encontrar el orden en el que realizar cinco tareas, numeradas 1,2,3,4 y 5. El método de solución “orden” baraja esos valores, por lo tanto uno de los escenarios podría se 3,5,2,4,1. Como Evolver sólo prueba valores de variables de la hoja original, no hay rango de Mín - Máx introducido para las celdas ajustables cuando se usa el método de solución de Orden. A continuación se muestran ejemplos de una serie de valores de variables como podrían aparecer en una hoja de cálculo antes de abrir Evolver, y cómo podrían ser dos escenarios diferentes después de usar el método de solución de orden.
Grupo original de valores de variables
Un grupo de valores posibles de orden
Otro grupo de valores posibles de orden 23.472 145 65,664 145 23.472 9 9 65,664 145 65,664 9 23.472 Método de solución de orden
El método de solución “agrupamiento” debe usarse cuando el
problema incluya múltiples elementos que se deban reunir en grupos. El valor predeterminado del número de grupos diferentes que crea RISKOptimizer será igual al número de valores distintos presentes en las celdas ajustables el iniciar la optimización. (Este funcionamiento predeterminado se puede modificar usando el campo Identificaciones de grupo, como se indica más adelante).
Por ejemplo, supongamos un rango de 50 celdas que contienen sólo los valores 2, 3.5 y 17. Cuando seleccione 50 celdas y ajuste los valores usando el método de solución “agrupamiento”, Evolver asignará cada una de las cincuenta celdas a uno de los tres grupos: 2, 3.5 o 17. Todos los grupos están representados por al menos una de las celdas
ajustables; como si se echara cada una de las 50 variables en un “contenedor”, asegurándose de que hay al menos una variable en cada contenedor. Otro ejemplo sería asignar unos (1), ceros (0) y menos unos (-1) a un sistema para indicar comprar, vender o mantener posiciones. Como en el método de solución “orden”, Evolver organiza valores existentes, por lo tanto no hay rango mín-máx ni opción de Enteros definida.
NOTA: Cuando use el método de solución “agrupamiento”, no deje celdas en blanco, a menos que quiera que el valor 0.0 sea considerado uno de los grupos.
Tal vez piense que el método de solución “agrupamiento” se pueda imitar usando el método de solución “receta” con la opción de enteros “activada” y los rangos establecidos de 1 a 3 (o cualquiera que sea el número de grupos). La diferencia está en la forma en que se realiza la búsqueda para las celdas ajustables de receta o de agrupamiento. Al resolver un problema de agrupamiento, el algoritmo se centra más en los valores de todas las variables, porque puede permutar una serie de variables de un grupo con una serie de variables de otro.
Método de solución de agrupación
54 Comando Definición de modelo A continuación se muestran ejemplos de una serie de valores de
variables como podrían aparecer en una hoja de cálculo antes de abrir Evolver, y cómo podrían ser dos escenarios diferentes después de usar el método de solución de agrupamiento.
Grupo original de
valores de variables Un grupo de valores posibles de agrupamiento
Otro grupo de valores posibles de agrupamiento 6 6 8 7 6 7 8 8 6 8 7 7 Cuando utilice el método de resolución de Agrupamiento, hay 2 configuraciones adicionales en el cuadro de diálogo Configuraciones de Grupo de Celdas Ajustables:
Identificaciones de grupo (opcional). Esta configuración permite a un usuario especificar un rango que contenga identificaciones de grupo numéricas. Normalmente Evolver lee las identificaciones de grupo en el rango ajustable. Por ejemplo, si el rango ajustable es A1:D1, y contiene los números 1, 1, 3, 2, entonces Evolver utiliza 1, 2 y 3 como identificaciones de grupo. Sin embargo, puede haber más grupos que celdas ajustables; por ejemplo, puede que queramos asignar los elementos
representados en las celdas A1:D1 a grupos numerados del 1 al 5. En este caso, la configuración de Identificaciones de Grupo permite al usuario especificar un rango que contenga cinco celdas con los números del 1 al 5 para que se usen como identificaciones de grupo durante la optimización.
Deben usarse todos los grupos. Si esta opción está seleccionada, todas las soluciones tendrán miembros de cada grupo. Por ejemplo, si las celdas ajustables son A1:D1, y las identificaciones de grupo son 1, 2 y 3, Evolver no probará una solución con 1 asignado a las cuatro celdas (sin 2 ni 3). Sin embargo, esta solución se podría probar si la casilla de esta opción no estuviera seleccionada.
