Моделирование систем

ify">Построение  объекта системы

     На  этом этапе необходимо построить  модель, которая описывает взаимосвязь  между переменными задачи и отражает влияние независимых переменных на степень достижения цели, определяемой характеристическим критерием.

В самом  общем виде структура модели включает основные уравнения материального и энергетического балансов, соотношения, связанные с проектными решениями, а также уравнения, описывающие физические процессы, которые протекают в системе. Эти уравнения обычно дополняются неравенствами, которые определяют область допустимых значений независимых переменных и позволяют установить требования, накладываемые на верхние или нижние границы изменения характеристик функционирования системы, и лимиты имеющихся ресурсов.

     Таким образом, элементы модели содержат всю необходимую информацию, которая используется при расчете решений оптимизационных задач. Для решения оптимизационной задачи функционирования объекта могут использоваться как методы условной, так и безусловной оптимизации. 

2 Основы Работы  с Excel

2.1 Документы Excel: книги, содержащие листы 

     Книга – именно так называется документ Excel. Оно и понятно: первоначальная идея этого приложения – автоматизация бухгалтерского учета. Естественно, запустив приложение, вы увидите открытый в нем по умолчанию документ Книга 1 (рисунок 2.1), созданный на основе шаблона по умолчанию. Для создания книги на основе другого шаблона – правильно, обратимся к диалоговому окну Создание документа (команда Файл > Создать). Выбрав, например, шаблон Рассрочка (на вкладке Решения), мы и создадим, соответственно, книгу Рассрочка1 (рисунок 2.2).

Рисунок 2.1 - Документ Excel по умолчанию

Рисунок 2.2 - Книга на основе шаблона Рассрочка

     Как видно, документы Excel не обязательно похожи друг на друга как две капли воды. Разберемся в том, что мы видим. Первое заметное отличие от документа Word - листы. Книга Excel состоит из листов двух основных типов: рабочих листов и листов диаграмм. В книге, открытой по умолчанию, рабочих листов – три, и каждому из них соответствует ярлычок внизу листа с его именем, в нашем случае (по умолчанию), соответственно, Лист 1, Лист 2 и Лист 3. 

     СОВЕТ

     В версиях до Excel 97 листов в новой книге было 16. Если и в ваших книгах листов должно быть заведомо больше (или меньше), выберите команду Сервис > Параметры, в диалоговом окне Параметры перейдите на вкладку Общие и счетчиком Листов в новой книге установите нужное число (от 1 до 255) листов. 

     ПРИМЕЧАНИЕ

     Забегая вперед, заметим, что на этой же вкладке  флажком Стиль ссылок R1C1 в группе Параметры можно установить стиль ссылок (адресов) ячеек рабочего листа, подобный нумерации элементов матриц в алгебре: первым идентифицировать ячейку будет номер строки (R – row), вторым – номер столбца (С – column). Пользоваться этим стилем в нашей книге мы не будем, однако помнить о нем полезно². Смысл букв R и С, опять-таки, стоит помнить, глядя на всплывающие подсказки и сведения в поле именно размере диапазона. 

     ВНИМАНИЕ

     Если  ярлычки листов (или иные элементы интерфейса) у вас отсутствуют, обратитесь к вкладке Вид все того же диалогового окна Параметры (рисунок 2.3). В группе Параметры окна по умолчанию установлены все флажки, кроме двух: отображающего формулы вместо значений и включающего авторазбиение на страницы. Вообще говоря, хорошо бы видеть разбиение на страницы, но этот флажок действует только в том документе, в котором установлен. 

     СОВЕТ

     Слева от ярлычков расположены четыре кнопки прокрутки ярлычков, две для перебора по одному и две для перехода к крайним. 

     СОВЕТ

     В отличие от Word, в Excel есть две вешки разбивки (документа на области): и на вертикальной, и на горизонтальной полосах прокрутки. Кроме них на левом краю горизонтальной полосы прокрутки есть еще вешка разбивки ярлычков, отделяющая ярлычки от полосы прокрутки. Перемещая вешку разбивки ярлычков, можно перераспределять место для отображения ярлычков и полосы прокрутки. 

     СОВЕТ

     Для перехода из приложения в приложение, из документа в документ, из области  в область, из окна в окно, из листа в лист и т. п. существует множество клавиатурных приемов, которые будут даваться по мере изложения материала.

Рисунок 2.3 - Настройка вида окна

     Щелчок  на ярлычке делает лист активным (лист становится фокусом ввода). Ярлычок становится продолжением листа и светлеет. Двойной щелчок выделяет имя листа и позволяет его изменить (при выходе за пределы допустимых имен – непустое, не длиннее 31 символа и т. д. – вы получите предупреждение Excel). Схватив ярлычок мышью, лист можно переместить, а при удержании клавиши Ctrl скопировать – и не только в пределах исходной книги.

     По  умолчанию окна вновь созданных  документов развернуты, но мы восстановили окно первого документа (см. рисунок 2.1), а затем свернули его и восстановили окно второго документа (см. рисунок 2.2). Восстановив окна документов, можно перемещать мышью ярлычки листов (вместе с листами) из книги в книгу. Перетащив ярлычок на пустое место в области документа, вы создадите новую книгу, в которую и будет перемещен или скопирован этот лист. 

     ПРИМЕЧАНИЕ

     Окно  свернутого документа представляет собой кнопку (см. рисунок 2.2, где свернута Книга 1), но кое в чем ведет себя так же, как и окна других типов. Перетащив на эту кнопку, например, ярлычок листа, мы поместим лист в свернутую книгу. Забегая вперед: если (щелчком) активизировать свернутую книгу, не восстанавливая ее и не разворачивая, в поле имени появится адрес активной ячейки этой книги. 
 

     ПРИМЕЧАНИЕ

     Как вы заметили, в отличие от Word 2000, в Excel 2000 возможность восстановления и сворачивания независимых окон документов внутри окна приложения (в области документа) сохранилась. 

     ПРИМЕЧАНИЕ

     К счастью, подобно Word 2000, в Excel 2000 кнопки открытых документов тоже по умолчанию помещаются на Панель задач. Впрочем, эту возможность можно отключить (зачем?), сняв в группе Отображать флажок окна на панели задач. 

     СОВЕТ

     Щелкните  правой кнопкой на ярлычке листа. Контекстное меню предоставляет  команды для добавления, удаления, переименования, перемещения, копирования и группирования листов. 

     ВНИМАНИЕ

     Команда контекстного меню Выделить все листы  не выделяет, а группирует листы книги. При этом фокусом ввода (активными) становятся все листы книги и действия с ячейками одного листа дублируются на других листах. Все ярлычки сгруппированных листов становятся светлыми, но продолжением листа является только один («верхнего» листа, того, что виден в окне документа). К имени книги в заголовке добавляется слово (Группа). Разгруппировать листы можно соответствующей командой, появляющейся в контекстном меню после их группирования. 

     СОВЕТ

     Проще группировать листы, щелкая на ярлычках при нажатой клавише Ctrl (в произвольном порядке) или при нажатой клавише Shift (сплошную «колоду»). Разгруппировать листы можно щелчком на «не верхнем» листе, а если их два – щелчком на «не верхнем» листе при нажатой клавише Ctrl или щелчком на «верхнем» листе при нажатой клавише Shift. 

     Как мы видели (см. рисунок 2.1 и 2.2), имена  созданных документов не содержат расширений – верный знак к тому, чтобы сохранить их, присвоив им конкретные тип и имена. Процедура, достаточно знакомая по работе с документами Word. Принципиально отличие процесса сохранения в Excel: автосохранение в Excel обеспечивается специальной надстройкой, по умолчанию не подключенной. Выберите, что вам больше по душе, время от времени самостоятельно щелкать на кнопке Сохранить панели инструментов Стандартная или прибегнуть к назойливому «будильнику». В последнем случае выберите команду Сервис > Надстройки и в диалоговом окне Надстройки установите флажок против пункта Автосохранение в списке надстроек. 

     ВНИМАНИЕ

     Подключение любой надстройки замедляет (весьма по-разному) загрузку приложения. 

     ПРИМЕЧАНИЕ

     В списке Тип файла диалогового  окна Сохранение документа можно  видеть, что расширение .xls соответствует книге Excel, .xlt – шаблону, .xla – надстройке и т. д. Сообщим, что *.xlb – это файл с параметрами окна Excel, a *.xlw – файл с параметрами рабочей области. 

     ПРИМЕЧАНИЕ

     Рабочая область – это та конфигурация окон в сеансе Excel, которую хорошо бы сохранить по его завершении. Для этого выберите команду Файл > Сохранить рабочую область и сохраните файл – по умолчанию resume.xlw – в нужном месте. Запустив его, вы сразу вернетесь к предыдущему сеансу Excel. 

     Как управлять документами (книгами) и  «субдокументами» (листами), в первом приближении ясно. Что же, однако, представляют собой листы? Начнем с рабочих листов (о листах диаграмм позже). Рабочий лист – это совокупность ячеек, образованных пересечением 65536 строк и 256 столбцов. Как вы уже догадались (см. рисунок 2.2 и 2.3), сетка может быть и скрыта, – но 2¹⁶ × 2⁸ ячеек по-прежнему существуют. Понятно, что должен существовать какой-то способ (или несколько) идентификации (адресации) ячеек. Основной из идентификаторов – это адрес, или ссылка. Взгляните на лист: принцип ясен. Кнопки вверху листа (с одной или двумя латинскими буквами) нумеруют столбцы, а кнопки слева (с цифрами) нумеруют строки. Комбинация номера (буквенного) столбца и номера строки и образует адрес (ссылку) ячейки. Активной является ячейка, выделенная (щелчком на ней указателем в форме объемного креста) жирной рамкой. Ее адрес показан в поле имени (поле слева от строки формул – тем самым, надеемся, мы сделали понятным, что такое поле имени и строка формул). На рисунок 2.1 и 2.2 активна ячейка А1 – это самая левая и самая верхняя ячейка листа. Нажмите сочетание клавиш Ctrl+↓, а затем Ctrl+>. Теперь активной стала самая последняя ячейка IV65536. 

     СОВЕТ

     Можно нажать обе стрелки сразу –  мы просто хотели показать способ попасть  в конец столбца, строки или листа. Способ этот, однако, предложен нами лукаво: на самом деле, это сочетание клавиш перемещает активную ячейку в последнюю в данном направлении ячейку с данными (или форматированием не по умолчанию). Известное сочетание клавиш Ctrl+End, перемещающее в Word "курсор в конец документа, в Excel перемещает активную ячейку в конец области данных, области, ограниченной столбцами и строками с ячейками, в которых содержатся данные или происходили какие-либо (не любые) изменения в течение сеанса Excel. 

     ПРИМЕЧАНИЕ

     В поле имени, как можно предположить, в качестве идентификатора активной ячейки может быть не ее адрес, а имя. Забегая вперед: именем можно идентифицировать и диапазон. Выделите нужную ячейку или диапазон и выберите команду Вставка > Имя... Обращайте внимание на список поля имени. 

     Сослаться на ячейку можно и из другой книги. Тогда, например, адрес первой ячейки первой (еще не сохраненной) книги будет выглядеть как [Книга1]Лист1!А1, а ссылка на последнюю ячейку некоей книги с именем Последняя книra.xls (лист снова первый) будет выглядеть как '[Последняя книга]Лист1'!$IV$65536. Символы доллара, появившиеся перед номером столбца и номером строки, означают, что ссылка на ячейку – абсолютная, то есть не зависит от взаимного расположения влияющей и зависимой ячеек. Впрочем (поэкспериментируйте!), смысл понятий абсолютной и относительной ссылок для ячеек, находящихся в разных книгах, несколько... размыт. Одиночные кавычки, апострофы (перед квадратной скобкой с именем книги и перед восклицательным знаком после имени листа) тоже, в общем, не должны озадачивать. Excel автоматически ставит их при появлении «подозрительных» (по его мнению) символов в именах книги или листа. Существенно, однако, появление ссылки типа '0:\А5\А512\[Книга1.х15]Лист1'!$А$1. На сей раз в кавычки взят еще и полный путь к книге, а это означает, что книга с влияющей ячейкой закрыта и чудодейственное свойство Excel (не забывайте о нем!) отслеживать ее перемещения не работает!

     Совокупность  ячеек называется диапазоном, который  может быть простым (в этом случае он всегда прямоуголен), а может быть составным. Простой диапазон можно построить (выделить или указать), щелкнув мышью на первой ячейке, а затем, при нажатой клавише Shift, – на последней (и, разумеется, протаскиванием мыши). Адреса первой и последней ячеек, разделенные двоеточием, образуют адрес простого диапазона. Составной диапазон образуется щелчками на нужных ячейках при удерживаемой клавише Ctrl Адреса отдельных ячеек и адреса простых поддиапазонов, входящих в составной, разделенные точкой с запятой, образуют адрес составного диапазона.