将 Microsoft Excel 中的列值最小化以达到最佳效果

将 Microsoft Excel 中的列值最小化以达到最佳效果

下图是图表上显示144 measurements的图。Column A

原始数据

我决定让所有值都更接近4300中间的,这样我就可以展示优化前后的效果。现在唯一的目的是为了展示一个视觉示例,而不是数学示例。但后来我决定应该使用Solver optimizationMicrosoft Excel 以数字方式进行操作,下面是我操作的方式:在中column B我假设它=ABS(SUM(B1;-4300))应用于整个Column B,并且D2是中所有值的总和Column B。现在我作为第一次试验的优化问题是将D2其最小化为某个值,例如15000其中规划求解将修改中的值Column A以达到此目标,并且我还将收到Column A更接近的新值4300

在第二张图片中您可以看到结果。

在此处输入图片描述

我的问题在于:虽然我成功地将数据最小化到某个值,但我真正需要解决的是,有些值比其他值“更远”,因此它们“不值得”与更近的值一样接近4300。我们可以将其视为远值的较高惩罚因子,而近值的较低惩罚因子。我应该如何以及在哪里引入这个惩罚因子?

答案1

线性映射关系会移动数据的平均值,但不会影响其离散度(或标准差)。

如果想让数据根据其与平均值的距离而以不同的方式移动,则需要定义映射关系。

例如,您可以使用线性变换:新值 = 新平均值 + (旧值 - 旧平均值) * 因子当因子为 1.0 时,数据会移动而不会改变离散度。当因子小于 1(但大于 0)时,数据会更接近平均值,但原本远离平均值的数据会移动得更多。

如果数据具有正态分布的特征(我无法判断,因为您没有发布工作簿),那么您可能首先要确定 Z 统计量,该统计量用于测量数据与平均值之间的标准差:Z =(旧值 - 旧平均值)​​/旧标准差

然后,您可以使用该 Z 统计量来确定具有新平均值和新标准差的新值(仍然遵循正态分布)。要执行此重新映射,您可以使用上一个公式的逆:=新平均值 + Z*新标准差

通过使用上面描述的Z统计量和逆映射关系,新数据保留了其正态分布,只是有了新的平均值和标准差。它还保留了与原始数据的联系。

我利用Z统计量和逆映射关系来转换一组不可接受的数据,如下面的屏幕截图所示。 原工艺参数不符合规范

下图中显示的转换后数据模拟了平均值提高、标准差降低后的数据,因此大多数点都落在规格限值之间。 工艺变更后参数符合规范

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