엑셀 해 찾기 2 – 해찾기 기능 사용으로 최적 생산계획하기

엑셀 해 찾기 2 – 해찾기 기능 사용으로 최적 생산계획하기

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Excel 해 찾기 기능 활성화시키기

엑셀의 해 찾기 기능은 개인적으로, 엑셀을 단순 계산용 도구에서, 의사결정을 도와주는 고급 도구로 바꾸어주는 엑셀의 매우 돋보이는 기능이라고 생각하는데, 대부분의 사람들이 잘 사용하지 않는 기능이기도 하다.

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이러한 해 찾기 기능은, 데이터 메뉴 탭에 있기는 하지만, 기본적으로는 비활성 상태라서, 파일 메뉴를 이용하여 다음과 같이 “Excel 옵션” 메뉴에 들어가 기능을 추가시켜 주어야 하는데

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위의 화면에서 “해 찾기 기능 추가” 부분을 마우스로 선택해 주면, 다음과 같은 화면이 나오며, 여기서 해 찾기 기능에 “선택” 표시를 해주고 “확인” 해주면

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해당 기능이 활성 응용프로그램 목록 부분에 표시되면서,

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다음과 같이 데이터 메뉴 탭에, 해 찾기 기능이 표시되어 사용이 가능하게 된다.

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생산 현장에서 만나는 질문들

엑셀의 해 찾기 기능이 빛을 발하는 용도 중 하나는 생산계획 분야이다. 예를 들면 다음과 같은 경우이다.

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하나의 원재료로부터 여러 가지의 세부 제품을 다음과 같은 수율의 범위에서 조정이 가능한 경우에,

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단, 각 세부 제품의 생산 단위당 판매 가격과, 생산 비용은 다음과 같고,

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해당 공장의 최대 생산 가능한 제품수의 합은 300,000개인 경우이다.

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이러한 조건에서, 가장 궁금한 것은 다음과 같은 질문들이다.

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“이익을 극대화하려면 제품별 생산 비율을 어떻게 정해야 할까?”

“이익보다는 매출액을 극대화하려면 최적 생산 비율은?”

” 특정 제품을 최대로 생산하려고 할 때, 나머지 제품의 생산 수량은 어떻게 될까?”

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생산계획에 해 찾기 기능 적용하기

위와 같은 질문을 수학적으로 풀어, 생산계획을 마련하는데, 엑셀의 해 찾기 기능은 아주 강력한 도구가 된다.

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위와 같은 문제를 풀려면,

먼저 주어진 문제 속에 포함된 여러 항목 간의 관계들을 다음과 같이 정리한다.

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다음의 테이블에서, 내가 조절할 것은 노란색으로 표시된 각 세부 제품별 수율 값이며, 해 찾기 기능을 통해, 이 노란색 부분의 값을 결정하게 된다.

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하늘색 부분에는 노란색 부분의 값에 따라, 해당되는 값들이 계산되도록, 미리 다음과 같은 수식을 넣어둔다.

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그리고 이 문제에 적용되는 조건들을 다음과 같이 정리해 본다.

문제 풀이의 경게조건이 되는 사항들이다.

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문제를 풀기 위해, 엑셀 메뉴의 데이터 메뉴 탭에서 “해 찾기”를 선택해 준다.

다음과 같은 화면이 된다.

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이 화면의 “목표 설정” 부분에 내가 얻고자 하는 목표 (예: 이익, 생산 수량 등..)를 결정해 지정한다. 만일 “이익 극대화”를 목표로 하는 경우 다음과 같이, 이익의 합을 나타내는 셀인 J11을 지정하고, “최대값”을 선택해 준다.

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그리고 해 찾기를 통해 얻고자 하는 조절 변수인 노란색 부분을 “변수 셀 변경” 부분에 지정한다.

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다음으로, 문제 풀이의 경계조건들을 다음 버튼을 이용해 하나씩 모두 추가해 준다.

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필요한 경계조건을 추가해 주면 다음과 같이 된다.

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이때 주의할 것은 해당 문제에 적용되는 경계조건을 모두 반영해 주어야 하고, 수식으로 표현하는데 오류가 없어야 한다는 점인데,

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다음과 같은 경계조건(Boundary conditions)을

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해 찾기 기능에 수식의 형태로 추가한 결과는 다음과 같다.

(참고로, 해 차기 기능이 원활히 동작하지 않을 때 오류의 원인 대부분은 이 경계조건을 지정하는 부분의 오류에서 발생한다.)

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이렇게 해찾기를 수행해주면 다음과 같은 화면이 나오고,

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다음과 같이 시트값이 변화하는 것을 볼수가 있다.

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즉, 위의 제품비로 생산하면 총 300만 개의 생산이 가능하고, 최대 35백만 불의 이익 창출이 가능하다는 계산이 된다.

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참고로 본 예제의 파일은 다음에 첨부해둔다.

첨부파일

예제 – 해찾기.xlsx

파일 다운로드

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다양한 시나리오별 생산계획 계산하기

일단 위와 같은 기본 해 찾기 모델이 만들어지면, 다양한 시나리오별로, 목표 조건을 변경하여, 해 찾기를 시행할 수 있다.

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예를 들어 위에서 “이익 극대화”를 목표로 했던 생산계획 목표를,

특정 제품(예: 제품 F)의 생산량 최대화를 목표로 전환한다면, 다음과 같이 해 찾기의 목표 설정을 변경지정해 주면 된다.

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이런 변경된 조건으로 해 찾기를 수행하면,

다음과 같이 총이익은 기존의 35백만 불에서 약 28.7백만 불 수준으로 줄지만,

제품 F의 생산량은 60,000개에서, 105,000개로 증가하는 것을 볼 수가 있다.

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해를 찾을 수 없는 경우들

엑셀로 해 찾기를 하다 보면 해를 찾을 수 없는 경우들이 있다.

이런한 경우는 대개 다음과 같은 문제들을 먼저 살펴볼 필요가 있다.

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  1. 경계조건이 적절히 수식으로 반영되었는가? (부호, 셀)

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2. 경계조건이 누락된 것은 없는가?

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3. 기준 Data의 현실성(예 : 위에서 제품 수율 최소치 및 최대치)의 범위 값이 너무 넓거나 비정상적인 값은 아닌지 살펴보고, 범위를 좁혀준다. (참고 : 위의 예제의 수율 최소치와 최대치를 변경하면 변경된 상황에 따라 해가 있을수도 있고, 없을수도 있다)