Palisade RISKOPTIMIZER 5.5 User Manual [de]

Benutzerhandbuch für

RISKOptimizer

Simulationsoptimierung für

Microsoft Excel

Version 5.5

März, 2009

Palisade Corporation
798 Cascadilla Street
Ithaca, NY 14850
USA
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[phone] (Fax)
http://www.palisade.com (Web-Site)
[e-mail] (E-Mail)

Copyright-Hinweis

Copyright © 2009, Palisade Corporation

Markenzeichen

Microsoft, Excel und Windows sind eingetragene Marken der
Microsoft Corporation.
IBM ist eine eingetragene Marke von International Business
Machines, Inc.
Palisade, RISKOptimizer, TopRank, BestFit und RISKview sind
eingetragene Marken der Palisade Corporation.
RISK ist eine Marke von Parker Brothers, ein Unternehmensbereich
der Tonka Corporation, und wird in Lizenz verwendet.

Inhaltsverzeichnis

Kapitel 1: Einführung 1

Einführung...........................................................................................3

Installationsanleitung.......................................................................12

Kapitel 2: Hintergrund 17

Was ist RISKOptimizer?...................................................................19

Herkömmliche Optimierung im Vergleich zur

Simulationsoptimierung ...............................................................29

Kapitel 3: RISKOptimizer: Schritt für Schritt 37

Einführung.........................................................................................39

Das RISKOptimizer-Programm........................................................41

Kapitel 4: Anwendungsbeispiele 65

Einführung.........................................................................................67

Budgetzuweisung.............................................................................69



Planung des Leistungsvermögens.................................................71

Klassenablaufsplanung ...................................................................73

Hedging mittels Termingeschäften.................................................77

Ablaufsplanung für Metallarbeitsjobs............................................79

Ausgleich des Portfolios..................................................................81

Kombinieren des Portfolios.............................................................85

Inhaltsverzeichnis i

Wertpapierrisiko...............................................................................87

Handelsvertreterproblem ................................................................ 89

Ertragsmanagement.........................................................................91

Kapitel 5: RISKOptimizer-Referenzhandbuch 93

Befehl „Modelldefinition“................................................................93

Befehl „Optimierungseinstellungen“ –

Registerkarte „Allgemein“ .........................................................123

Befehl „Optimierungseinstellungen“ –

Registerkarte „Ausführungszeit“..............................................126



Befehl „Optimierungseinstellungen“ –

Registerkarte „Ansicht“ .............................................................131

Befehl „Optimierungseinstellungen“ –

Registerkarte „Makros“..............................................................132

Befehl „Optimierung starten“.......................................................134

Befehle im Menü „Dienstprogramme“.........................................136

RISKOptimizer-Überwachungsprogramm...................................137

Kapitel 6: Optimierung 153

Kapitel 7: Gentechnische Algorithmen 167

Einführung......................................................................................169

Entwicklung....................................................................................169

Ein biologisches Beispiel..............................................................173

Eine digitales Beispiel ...................................................................175

Kapitel 8: Simulation und Risikoanalyse 179

Einführung......................................................................................181

Was ist ein Risiko?.........................................................................181

ii

Modellierung der Unbestimmtheit in RISKOptimizer..................187

Modellanalyse mittels Simulation.................................................190

Kapitel 9: RISKOptimizer-Extras 193

Hinzufügung von Beschränkungen..............................................195

Optimierungsbeschleunigung.......................................................206

Implementierung der Optimierung in RISKOptimizer.................208

Anhang A: Automatisierung von RISKOptimizer 211

Anhang B: Problembehandlung / Fragen und Antworten 213

Problembehandlung / Fragen und Antworten .............................213

Anhang C: Zusätzliche Ressourcen 217

Zusätzliche Lernhilfen....................................................................217

Glossar 223

Index 233

Inhaltsverzeichnis iii

iv

Kapitel 1: Einführung

Einführung...........................................................................................3

Warum RISKOptimizer?.........................................................................3

Optimierung unbestimmter Modelle.....................................4

Unbestimmtheit in der Modellierung....................................5

Optimierung mittels Simulation.............................................5

Simulations- ergebnisse............................................................6

Benutzerdefinierte Anwendungen mittels

RISKOptimizer...........................................................................7

Anwendungen der Simulations- optimierung unter

Verwendung von RISKOptimizer...........................................7

Vor Beginn.................................................................................................8

Inhalt des RISKOptimizer-Pakets ........................................................8

Info zu dieser Version.............................................................................8

Die Betriebssystemumgebung...............................................................8

Unterstützung...........................................................................................9

Bevor Sie anrufen…...................................................................9

Systemanforderungen von RISKOptimizer......................................11





Installationsanleitung.......................................................................12

Allgemeine Installationsanleitung.....................................................12

Deinstallieren von RISKOptimizer auf

Ihrem Computer .......................................................................12

DecisionTools Suite...............................................................................13

Konfiguration der RISKOptimizer-Symbole oder -

Verknüpfungen......................................................................................13

Warnmeldung hinsichtlich bösartiger Makros bei Systemstart....14

Andere Informationen über RISKOptimizer ...................................15

RISKOptimizer – Datei README........................................15

RISKOptimizer – Lernprogramm..........................................15

Erste Schritte mit RISKOptimizer ......................................................15

Kapitel 1: Einführung 1





2

Einführung

RISKOptimizer verknüpft die Simulation mit der Optimierung und
ermöglicht dadurch das Optimieren von Modellen, die unbestimmte
Faktoren enthalten. RISKOptimizer kann durch Anwendung von
leistungsstarken gentechnischen, auf Algorithmen basierten
Optimierungstechniken und der Monte Carlo-Simulation optimale
Problemlösungen finden, die für standardmäßige lineare und nicht
lineare Optimierungsprogramme praktisch unlösbar sind. Durch
RISKOptimizer wird die Simulationstechnik von @RISK, dem
Risikoanalyse-Add-In von Palisade, mit Evolver, der gentechnischen,
auf Algorithmen basierten Lösungsanwendung von Palisade
kombiniert. Benutzer, die mit @RISK und dem Evolver oder dem
Solver in Excel vertraut sind, sollten mit RISKOptimizer kaum
Schwierigkeiten haben.

Durch das RISKOptimizer-Benutzerhandbuch, mit dem Sie es hier
zu tun haben, wird eine Einführung in das RISKOptimizer-Programm
und die zugrunde liegenden Prinzipien gegeben. Anschließend
werden mehrere Beispiele für die einzigartigen Algorithmus- und
Simulationstechniken in RISKOptimizer angeführt. Diese komplette
Bedienungsanleitung kann auch als ein vollkommen indexiertes
Referenzhandbuch verwendet werden, in dem eine Beschreibung und
Abbildung der einzelnen RISKOptimizer-Funktionen gegeben wird.

Warum RISKOptimizer?

Durch RISKOptimizer erscheinen Optimierungsprobleme in einem
vollkommen anderen Licht. Wenn Probleme Variablen enthalten,
über die Sie keinen Einfluss haben und deren Wert nicht bekannt
sind, können mithilfe von RISKOptimizer trotzdem optimale
Lösungen gefunden werden. Mit derzeitigen
Optimierungsprogrammen, wie z. B. Solver (für lineare und nicht
lineare Lösungen in Excel) und Evolver (einer gentechnischen, auf
Algorithmus basierenden Anwendung von Palisade Corporation)
können keine optimalen Lösungen gefunden werden, wenn in einem
Modell für unbestimmte Faktoren ganze Bereiche von möglichen
Werten eingegeben werden.

Kapitel 1: Einführung 3

Herkömmliche
Optimierungs
probleme

Optimierung unbestimmter Modelle

Bei den üblichen, in Excel mithilfe von Solver oder Evolver
analysierten Optimierungsproblemen handelt es sich meistens um:

• eine Ausgabe- oder Zielzelle, die minimiert oder maximiert

werden soll

• einen Satz von Eingabezellen oder anpassbaren Zellen, deren

Werte gesteuert werden können

• einen Satz von Beschränkungen, die eingehalten werden müssen

und oft durch Ausdrücke wie COSTS<100 oder A11>=0
angegeben werden

Während einer Optimierung in Solver oder Evolver werden die
anpassbaren Zellen innerhalb der von Ihnen angegebenen, zulässigen
Bereiche geändert. Das Modell wird für jeden Satz von möglichen
anpassbaren Zellen neu berechnet und somit ein neuer Wert für die
Zielzelle generiert. Bei Abschluss der Optimierung ergibt sich auf
diese Weise eine optimale Lösung (oder Kombination von
anpassbaren Zellwerten). Diese Lösung stellt eine Kombination der
anpassbaren Zellwerte dar, die den besten Wert (d. h. den Minimal­oder Maximalwert) für die Zielzelle ergibt und gleichzeitig auch den
eingegebenen Beschränkungen entspricht.

Bei einem Modell mit unbestimmten Elementen können jedoch weder
mit Solver noch mit Evolver optimale Lösungen gefunden werden. In
der Vergangenheit wurde die Unbestimmtheit in vielen
Optimierungsmodellen einfach ignoriert, wodurch diese Modelle
zwar unrealistisch, aber dennoch optimierbar waren. Falls ein
Versuch unternommen wurde, durch Simulation optimale Werte zu
finden, wurde zur Suche von möglichen anpassbaren Zellwerten auf
iterativer Basis praktisch „rohe Gewalt“ angewandt. Mit anderen
Worten, es wurde eine anfängliche Simulation ausgeführt und diese
dann durch das Ändern von ein oder mehr Werten so lange
wiederholt, bis es nach einer optimalen Lösung aussah. Dies ist ein
langwieriger Prozess und es ist gewöhnlich auch nicht klar, wie die
Werte von einer Simulation zur nächsten am besten zu ändern sind.

4 Einführung

Unbestimmtheit in der Modellierung

Optimierung mittels Simulation

Mithilfe von RISKOptimizer kann die in einem Modell vorhandene
Ungewissheit jetzt mit einbezogen und können zuverlässige, optimale
Lösungen, die diese Unbestimmtheit berücksichtigen, generiert
werden. In RISKOptimizer wird die Simulation des @RISK-
Programms dazu verwendet, mit der im Modell vorhandenen
Unbestimmtheit fertig zu werden. Außerdem werden die
gentechnischen Algorithmen des Evolver-Programms dazu benutzt,
mögliche Werte für die anpassbaren Zellen zu generieren. Das
Ergebnis dieser „Simulationsoptimierung“ ist eine Kombination aus
Werten für die anpassbaren Zellen, wodurch die Statistik für die
Simulationsergebnisse der Zielzelle minimiert oder maximiert werden
kann. Vielleicht soll z. B. eine Kombination aus anpassbaren
Zellwerten gefunden werden, durch die der Mittelwert der
Wahrscheinlichkeitsverteilung in der Zielzelle maximiert oder die
Standardabweichung minimiert werden kann.

Bei Unbestimmtheit in der Modellierung ermöglicht RISKOptimizer
das Beschreiben von möglichen Werten für jedes beliebige
Kalkulationstabellenelement, und zwar mithilfe der in @RISK
verfügbaren Wahrscheinlichkeitsverteilungsfunktionen. Der Wert 10
könnte z. B. in einer Kalkulationstabellenzelle durch die @RISK-
Funktion =RiskNormal(10;2) ersetzt werden. Dadurch würde
angegeben, dass die möglichen Werte für die Zelle durch eine
Wahrscheinlichkeitsverteilung mit einem Mittelwert von 10 und einer
Standardabweichung von 2 beschrieben werden können. Genauso
wie in @RISK, kann auch hier die Wahrscheinlichkeitsverteilung
durch @RISK-Funktionen, wie z. B. RiskCorrmat und DepC korreliert
werden.

Beim Optimieren führt RISKOptimizer eine vollständige Simulation
für jede mögliche Probelösung aus, die durch das GA-basierte
Optimierungsprogramm generiert wird. In jeder Iteration der
Probelösungssimulation werden in der Kalkulationstabelle
Werteproben aus den Wahrscheinlichkeitsverteilungsfunktionen
erhoben und wird dann ein neuer Wert für die Zielzelle erstellt. Das
Probelösungsergebnis aus der Simulation ist schließlich die Statistik
für die Verteilung der Zielzelle, die minimiert oder maximiert werden
soll. Dieser Wert wird dann an das Optimierungsprogramm
zurückgegeben und durch die gentechnischen Algorithmen dazu
verwendet, neue und bessere Probelösungen zu generieren. Für jede
neue Probelösung wird eine andere Simulation ausgeführt und ein
anderer Wert für die Zielstatistik generiert.

Kapitel 1: Einführung 5

Simulations­ergebnisse

Genau wie bei den herkömmlichen Optimierungsprogrammen,
können auch in RISKOptimizer die einzuhaltenden Beschränkungen
eingegeben werden. Beschränkungen können entweder bei jeder
Iteration einer Simulation (Iterationsbeschränkung) oder zu Ende
jeder Simulation (Simulationsbeschränkung) aktiviert werden. Bei
Iterationsbeschränkungen handelt es sich meistens um herkömmliche
Solver- oder Evolver-Beschränkungen, wie z. B. A11>1000.
Simulationsbeschränkungen sind dagegen Beschränkungen, die auf
eine Statistik über Verteilung von Simulationsergebnissen für eine im
Modell angegebene Zelle verweisen. Eine typische
Simulationsbeschränkung wäre z. B. Mean of A11>1000, was bedeutet,
dass der Mittelwert der Verteilung aus den Simulationsergebnissen
für Zelle A11 höher als 1000 sein muss. Genau wie in Evolver, kann es
harte oder weiche Beschränkungen geben, und wenn eine harte
Beschränkung nicht befolgt wird, verursacht das eine Zurückweisung
der Probelösung.

Durch RISKOptimizer wird eine große Anzahl an Simulationen
ausgeführt. Es werden daher zwei wichtige Techniken verwendet, um
die Ausführzeiten zu minimieren und so schnell wie möglich
optimale Lösungen zu generieren. Als erstes wird die
Konvergenzüberwachung verwendet, um festzustellen, wenn
genügend (aber noch nicht zu viele) Iterationen ausgeführt wurden.
Dadurch wird sichergestellt, dass die sich daraus ergebende Statistik
der Wahrscheinlichkeitsverteilung für die Zielzelle stabil ist und dass
dasselbe auch für Statistiken aus Ausgabeverteilungen, auf die in
Beschränkungen verwiesen wird, der Fall ist. Als zweites werden die
gentechnischen Operatoren aus Evolver verwendet, um
Probelösungen zu generieren, die so schnell wie möglich eine
optimale Lösung ergeben.

RISKOptimizer ist mit einem Satz von Funktionen für
Simulationsstatistiken ausgestattet und diese Funktionen können
dazu verwendet werden, Simulationsergebnisse direkt in die
Kalkulationstabelle zurückzugeben. Durch die Funktion
RiskMean(Zellverweis) wird z. B. der Mittelwert der simulierten
Verteilung für die eingegebene Zelle direkt in eine Arbeitsblattzelle
oder in eine Formel zurückgegeben. Auch kann jedes in
RISKOptimizer erstellte Modell direkt in @RISK, dem Risikoanalysen­und Simulations-Add-In für Excel von Palisade Corporation,
simuliert werden, um detaillierte Diagramme und Statistiken über die
beste durch RISKOptimizer gefundene Modelllösung zu erhalten. Da
die Simulation in RISKOptimizer auf @RISK basiert, brauchen keine
Änderungen am RISKOptimizer-Modell vorgenommen werden, um
dieses in @RISK simulieren zu können.

6 Einführung

Benutzerdefinierte Anwendungen mittels RISKOptimizer

Anwendungen der
Simulations­optimierung unter
Verwendung von
RISKOptimizer

RISKOptimizer enthält eine vollständige Makrosprache, mit deren
Hilfe benutzerdefinierte Anwendungen erstellt werden können, für
die alle Funktionsfähigkeiten von RISKOptimizer verfügbar sind.
Angepasste RISKOptimizer-Funktionen können in VBA (Visual Basic
for Applications) verwendet werden, um Optimierungen einzurichten
und auszuführen sowie anschließend die Optimierungsergebnisse
anzuzeigen. Weitere Informationen über diese
Programmierschnittstelle sind im Hilfedokument zum Entwickler-Kit
zu finden, das in RISKOptimizer über das Hilfemenü verfügbar ist.

Die Verfügbarkeit der Optimierung für unbestimmte Modelle
ermöglicht die Lösung vieler Probleme, die bisher als nicht
optimierbar galten. Generell können alle Modelle trotz unbestimmter
Elemente optimiert werden, und zwar durch eine Kombination von
Simulation und Optimierung. Dadurch ist u. a. Folgendes möglich:

♦ Auswahl von optimaler Fertigung und von Fertigungskapazitäten

für neue Produkte bei unbestimmten Marktbedingungen

♦ Identifizierung von optimalem Lagerbestand bei unbestimmtem

Bedarf

♦ Portfolio-Zuweisungen, um das Risiko zu minimieren
♦ Identifizierung der optimalen Produktmischung für eine

Fertigungsanlage, bei der die Produktmärkte geografisch verteilt
sind und der Bedarf für die Produkte ungewiss ist

♦ Festlegung optimaler Optionskäufe beim Hedging
♦ Ertragsmanagement, wenn dasselbe Produkt zu verschiedenen

Preisen unter verschiedenen Beschränkungen verkauft wird

♦ Ablaufsplanung mit unbestimmten Aufgabeablaufszeiten

Kapitel 1: Einführung 7

Vor Beginn

Vor Installation von und Arbeit mit RISKOptimizer muss
sichergestellt werden, dass das RISKOptimizer-Paket alle
erforderlichen Komponenten enthält und der Computer den
Mindestanforderungen von RISKOptimizer gewachsen ist.

Inhalt des RISKOptimizer-Pakets

RISKOptimizer wird zusammen mit @RISK Industrial und
DecisionTools Suite Industrial geliefert. @RISK Industrial befindet
sich auf einer CD-ROM, die auch das RISKOptimizer-Add-In für
Excel sowie mehrere RISKOptimizer-Beispiele enthält. Außerdem
befindet sich auf dieser CD ein völlig indexiertes Online-Hilfesystem
für RISKOptimizer sowie die @RISK für Excel-Dateien, die Teil von
@RISK Industrial für Excel sind. DecisionTools Suite Industrial
enthält alle vorstehend genannten Komponenten plus zusätzliche
Anwendungen.

Info zu dieser Version

Diese RISKOptimizer-Version kann als 32-Bit-Programm für
Microsoft Excel 2000 oder höher installiert werden.

Die Betriebssystemumgebung

Dieses Benutzerhandbuch geht davon aus, dass Sie allgemein mit
dem Windows-Betriebssystem und mit Excel vertraut sind. Das heißt,
es wird angenommen, dass:

♦ dass Sie sich mit dem Computer und der Maus auskennen
♦ dass Ihnen Begriffe wie Symbol, Klicken, Doppelklicken, Menü,

Fenster, Befehl und Objekt bekannt sind

♦ dass Sie grundlegende Konzepte wie „Verzeichnisstruktur“ und

„Dateibenennung“ verstehen

8 Einführung

Bevor Sie anrufen…

Unterstützung

Allen registrierten RISKOptimizer-Benutzern mit gültigem
Wartungsplan steht unser technischer Support kostenlos zur
Verfügung. Benutzer ohne Wartungsplan können unseren
technischen Support gegen Berechnung per Vorfall in Anspruch
nehmen. Um sicherzustellen, dass Sie als RISKOptimizer-Benutzer
registriert sind, sollten Sie die Registrierung online über unsere
Website http://www.palisade.com/support/register.asp vornehmen.

Wenn Sie sich telefonisch mit uns in Verbindung setzen, sollten Sie
immer die Seriennummer und das Benutzerhandbuch parat haben.
Außerdem können wir Sie technisch besser unterstützen, wenn Sie
vor dem Computer sitzen und arbeitsbereit sind.

Bevor Sie unseren technischen Support anrufen, ist es angebracht,
folgende Prüfliste nochmals abzuhaken:

• Haben Sie sich die Online-Hilfe angesehen?

• Haben Sie in diesem Benutzerhandbuch nachgeschlagen und auch das

Multimedia-Lernprogramm online durchgearbeitet?

• Haben Sie die Datei README.WRI gelesen? Sie enthält aktuelle

RISKOptimizer-Informationen, die evtl. bei Drucklegung des
Handbuchs noch nicht zur Verfügung standen.

• Können Sie das Problem nachvollziehen? Kann das Problem auch auf

einem anderen Computer oder bei einem anderen Modell nachvollzogen
werden?

• Haben Sie sich bereits unsere Web-Seite (http://www.palisade.com)

angesehen? Sie enthält die neueste FAQ (eine durchsuchbare Datenbank
mit Fragen und Antworten, welche den technischen Support betreffen)
sowie RISKOptimizer-Patches (Korrekturprogramme), die unter
„Technical Support“ zu finden sind. Wir empfehlen Ihnen, regelmäßig
unsere Web-Seite aufzusuchen, damit Sie sich laufend über die neuesten
RISKOptimizer-Informationen sowie über anderweitige Palisade­Software informiert halten können.

Kapitel 1: Einführung 9

Kontaktieren
von Palisade

Palisade Corporation ist dankbar für alle Fragen, Bemerkungen oder
Vorschläge, die mit RISKOptimizer zu tun haben. Es gibt viele
Möglichkeiten, sich mit unserer technischen Abteilung in Verbindung
zu setzen, zum Beispiel:

• senden Sie Ihre E-Mail an [e-mail]

• rufen Sie uns unter der Nummer [phone] an, und zwar

montags bis freitags zwischen 9.00 und 17.00 Uhr US-Ostküstenzeit.
Lassen Sie sich dabei zum „Technical Support“ durchschalten

• Faxen Sie uns unter der Nummer [phone]

• Senden Sie einen Brief an:

Technischer Support
Palisade Corporation
798 Cascadilla St.
Ithaca, NY 14850, USA

Palisade Europe ist wie folgt zu erreichen:

• senden Sie Ihre E-Mail an [e-mail]

• rufen Sie unter der Telefonnummer [phone] (GB) an

• faxen Sie unter der Nummer [phone] (GB)

• Senden Sie einen Brief an:

Palisade Europe
31 The Green
West Drayton
Middlesex
UB7 7PN
Großbritannien

Palisade Asia Pacific ist wie folgt zu erreichen:

• senden Sie Ihre E-Mail an [e-mail]

• rufen Sie unter der Telefonnummer [phone] (AU) an

• faxen Sie unter der Nummer [phone] (AU)

• Senden Sie einen Brief an:

Palisade Asia-Pacific Pty Limited
Suite 101, Level 1
8 Cliff Street
Milsons Point NSW 2061
Australien

Es ist wichtig, dass Sie uns bei jeder Kommunikation den
Produktnamen, die Version sowie die Seriennummer nennen. Sie
können die Versionsnummer herausfinden, indem Sie in Excel im
RISKOptimizer-Menü auf Hilfe über klicken.

10 Einführung

Versionen für
Studenten

Für die Studentenversion von RISKOptimizer steht kein telefonischer
Support zur Verfügung. Wenn Sie bei dieser Version Hilfe benötigen,
sollten Sie eine der folgenden Alternativen versuchen:

♦ fragen Sie Ihren Professor bzw. Lehrbeauftragten.
♦ sehen Sie auf unserer Website http://www.palisade.com unter

„Answers to Frequently Asked Questions“ (Antworten auf häufig
gestellte Fragen) nach

♦ wenden Sie sich per E-Mail oder Fax an unsere Abteilung

„Technical Support“

Systemanforderungen von RISKOptimizer

Bei RISKOptimizer sind folgende Systemanforderungen zu
berücksichtigen:

• PC mit Pentium-Prozessor(oder schneller) und Festplatte

• Microsoft Windows 2000 SP4 oder höher

• Microsoft Excel, Version 2000 oder höher

Kapitel 1: Einführung 11

Installationsanleitung

RISKOptimizer ist ein Add-In-Programm für Microsoft Excel. Durch
Hinzufügung zusätzlicher Befehle zur Excel-Menüleiste erweitert
RISKOptimizer die Funktionalität des
Kalkulationstabellenprogramms.

Allgemeine Installationsanleitung

Durch das Setup-Programm werden die RISKOptimizer­Systemdateien in das Verzeichnis kopiert, das Sie auf der Festplatte
angegeben haben. So wird das Setup-Programm unter Windows 2000
oder höher ausgeführt:

1) Legen Sie die @RISK Industrial oder DecisionTools Suite Industrial

enthaltende CD-ROM in Ihr CD-ROM-Laufwerk ein.

2) Klicken Sie auf „Start“, dann auf „Einstellungen“ und schließlich auf

„Systemsteuerung“.

3) Doppelklicken Sie auf das Symbol „Software“.

4) Klicken Sie auf der Registerkarte „Installieren/Deinstallieren“ auf die

Schaltfläche „Installieren“.

5) Folgen Sie den auf dem Bildschirm erscheinenden

Installationsanweisungen.

Falls Sie bei der Installation von RISKOptimizer auf Probleme stoßen,
sollten Sie nachsehen, ob genügend Speicherplatz auf dem Laufwerk
verfügbar ist, auf dem RISKOptimizer installiert werden soll.
Versuchen Sie dann die Installation erneut, nachdem Sie ausreichend
Speicherplatz freigemacht haben.

Deinstallieren von RISKOptimizer auf Ihrem Computer

12 Installationsanleitung

Falls Sie RISKOptimizer (zusammen mit @RISK Industrial oder
DecisionTools Suite Industrial) auf Ihrem Computer deinstallieren
möchten, sollten Sie in der Systemsteuerung das Dienstprogramm
„Software“ verwenden und dann den Eintrag @RISK oder
„DecisionTools Suite“ auswählen.

DecisionTools Suite

RISKOptimizer kann zusammen mit der DecisionTools Suite
eingesetzt werden, bei der es sich um einen Satz von Produkten für
die Risiko- und Entscheidungsanalyse handelt, der von Palisade
Corporation erhältlich ist.Normalerweise wird RISKOptimizer in
einem Unterverzeichnis von „Programme\Palisade“ installiert. Das
ist so ähnlich, wie z. B. Excel oft in einem Unterverzeichnis von
„Microsoft Office“ installiert wird.

Eines der Unterverzeichnisse von „Programme\Palisade“ ist somit
das RISKOptimizer-Verzeichnis, das gewöhnlich die Bezeichnung
RISKOptimizer5 hat. Dieses Verzeichnis enthält dann die
RISKOptimizer-Add-In-Programmdatei (RISKSOPT.XLA) sowie auch
Beispielmodelle und andere zur Ausführung von RISKOptimizer
erforderliche Dateien. Ein anderes Unterverzeichnis von
„Programme\Palisade“ ist das Verzeichnis SYSTEM, in dem sich die
Dateien befinden, die von den einzelnen Programmen der
„DecisionTools Suite“ benötigt werden (einschließlich Hilfedateien
und Programmbibliotheken).

Konfiguration der RISKOptimizer-Symbole
oder -Verknüpfungen

In Windows wird durch das Setup-Programm automatisch ein
RISKOptimizer-Befehl im Start-Menü (Programme) erstellt. Sollten
jedoch während der Installation Probleme auftreten, oder aber wenn
Sie das Konfigurieren der Programmgruppe und Symbole zu einer
anderen Zeit manuell vornehmen möchten, gehen Sie bitte wie folgt
vor:

1) Klicken Sie auf „Start“ und zeigen Sie dann auf „Einstellungen“.

2) Klicken Sie auf „Task-Leiste“ und anschließend auf die

Registerkarte „Programme“ im Menü „Start“.

3) Klicken Sie auf „Hinzufügen“ und danach auf „Durchsuchen“.

4) Stellen Sie fest, wo sich die Datei RISKOPT.EXE befindet und

doppelklicken Sie dann auf diese Datei.

5) Klicken Sie auf „Weiter“ und doppelklicken Sie anschließend auf

das Menü, in dem das Programm erscheinen soll.

6) Geben Sie den Namen „RISKOptimizer“ ein und klicken Sie

schließlich auf „Beenden“.

Kapitel 1: Einführung 13

Warnmeldung hinsichtlich bösartiger Makros bei
Systemstart

In Microsoft Office können unter Extras>Makro>Sicherheit mehrere
Sicherheitseinstellungen vorgenommen werden, um zu verhindern,
dass unerwünschte oder bösartige Makros in MS Office­Anwendungen ausgeführt werden. Falls Sie nicht die niedrigste
Sicherheitsstufe eingestellt haben und versuchen, eine Datei zu laden,
die Makros enthält, wird eine Warnmeldung angezeigt. Um diese
Meldung bei Ausführung von Add-Ins von Palisade zu vermeiden,
sind unsere Add-In-Dateien mit einer digitalen Kennzeichnung
versehen. Sobald Sie daher Palisade Corporation als
vertrauenswürdige Quelle angeben, können Sie jedes Add-In von
Palisade öffnen, ohne dass die Warnmeldung erscheint.
Vorgehensweise:

• Wählen Sie beim Start von RISKOptimizer Allen

Dokumenten von diesem Herausgeber vertrauen, sobald

die Warnmeldung (siehe nachstehende Abbildung)
angezeigt wird.

14 Installationsanleitung

RISKOptimizer – Datei README

RISKOptimizer – Lernprogramm

Andere Informationen über RISKOptimizer

Weitere Informationen über RISKOptimizer sind in folgenden Online­Dokumenten zu finden:

In dieser Datei wird ein kurzer Überblick über RISKOptimizer
gegeben. Auch sind hier die letzten Neuigkeiten über die neueste
Version der Software zu finden. Um die Datei README anzuzeigen,
müssen Sie Start > Programme > Palisade DecisionTools >
Lernprogramme wählen und dann auf RISKOptimizer 5.5 – Readme
klicken. Es ist zu empfehlen, diese Datei zu lesen, bevor Sie mit
RISKOptimizer beginnen.

Durch das Online-Lernprogramm können Benutzer, die zum ersten
Mal mit RISKOptimizer arbeiten, eine schnelle Einführung in das
Programm und die gentechnischen Algorithmen erhalten. Diese
Online-Vorführung dauert nur wenige Minuten. Im nachstehenden
Abschnitt „Erste Schritte mit RISKOptimizer“ ist beschrieben, wie auf
das Lernprogramm zugegriffen werden kann.

Erste Schritte mit RISKOptimizer

Der schnellste Weg, sich mit RISKOptimizer vertraut zu machen, ist
das Online-Lernprogramm, in dem Ihnen fachmännisch im
Filmformat die einzelnen Beispielmodelle vorgeführt werden. Dieses
Lernprogramm ist eine Multimedia-Präsentation, in der die
hauptsächlichen RISKOptimizer-Funktionen behandelt werden.

Das Lernprogramm kann ausgeführt werden, indem Sie im Menü
RISKOptimizer-Hilfe den Befehl Lernprogramm „Erste Schritte“
wählen.

Kapitel 1: Einführung 15

16

Kapitel 2: Hintergrund

Was ist RISKOptimizer?...................................................................19

Wie funktioniert RISKOptimizer? .....................................................20

Gentechnische Algorithmen...................................................20

Wahrscheinlich- keitsverteilungen und Simulation..........20

Was ist Optimierung?............................................................................21

Welchen Zweck haben Excel-Modelle? .............................................23

Modellierung der Unbestimmtheit in Excel-Modellen ..................23

Verwendung der Simulation, um die Unbestimmtheit zu

berücksichtigen ......................................................................................24

Warum RISKOptimizer verwenden?.................................................25

Flexibler......................................................................................26

Leichter zu verwenden ............................................................27

Herkömmliche Optimierung im Vergleich zur

Simulationsoptimierung ...............................................................29

Herkömmlicher Optimierungsprozess in

Kalkulationstabellen.............................................................................29

Simulationsoptimierungsprozess.......................................................30

Die einzelnen Schritte der Optimierung mittels

RISKOptimizer.......................................................................................31

Eingabe der Wahrscheinlichkeitsverteilungen...................31

Zielzelle und Statistik identifizieren....................................32

Eingabe der anpassbaren Zellen............................................33

Eingabe von Beschränkungen................................................33

Einstellung der Optimierungs- und

Simulationsoptionen ...............................................................34

Ausführung der Optimierung................................................35



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Kapitel 2: Hintergrund 17

18

Was ist RISKOptimizer?

Das RISKOptimizer-Softwarepaket bietet Benutzern eine einfache
Möglichkeit, optimale Lösungen für Modelle zu finden, die
Unbestimmtheiten enthalten. Mit anderen Worten, mithilfe von
RISKOptimizer finden Sie die besten Eingaben, um die gewünschte
Simulationsausgabe zu erhalten. Sie können RISKOptimizer dazu
verwenden, die richtige Mischung, Reihenfolge oder Gruppierung
von Variablen zu finden, die Ihnen den höchsterwarteten Wert bzw.
das geringste Risiko (d. h. die Minimalstreuung) für Gewinne oder
den höchsterwarteten Wert für Waren aus der geringsten
Materialmasse bietet. RISKOptimizer ist ein Add-In-Programm für
Excel. Benutzer können ein Modell ihres Problems in Excel einrichten
und dann RISKOptimizer aufrufen, um das Problem zu lösen.

Sie müssen das Problem erst in Excel modellieren und dann für das RISKOptimizer-

Add-In entsprechend beschreiben.

Excel liefert gewöhnlich alle Formeln, Funktionen, Diagramme und
Makros, die zum Erstellen realistischer Problemmodelle erforderlich
sind. RISKOptimizer bietet auch die Schnittstelle, um die im Modell
gegebene Unbestimmtheit und die gewünschte Lösung zu
beschreiben, sowie auch das geeignete System, um diese Lösung zu
finden. Mithilfe dieser Komponenten ist es möglich, optimale
Lösungen für praktisch alle Probleme zu finden, die

irgendwie

modelliert werden können.

Kapitel 2: Hintergrund 19

Gentechnische Algorithmen

Wahrscheinlich­keitsverteilungen
und Simulation

Wie funktioniert RISKOptimizer?

RISKOptimizer verwendet einen proprietären Satz aus gentechnischen
Algorithmen, um nach den optimalen Lösungen für ein Problem zu

suchen. Auch werden Wahrscheinlichkeitsverteilungen und
Simulationen eingesetzt, um die in Ihrem Modell gegebene
Unbestimmtheit zu handhaben.

In RISKOptimizer werden gentechnische Algorithmen dazu
verwendet, die beste Lösung für Ihr Modell zu finden. Gentechnische
Algorithmen kann man fast mit den Darwin’schen
Evolutionsprinzipien vergleichen, indem eine Umgebung geschaffen
wird, in der Hunderte von möglichen Lösungen für das Problem
miteinander wetteifern und nur die geeignetste überlebt. Genau wie
bei der biologischen Evolution, kann jede Lösung ihre guten „Genen“
durch Ergebnislösungen weitergeben, sodass die gesamte
Lösungspopulation davon profitieren kann.

Wie Sie vielleicht schon merken, erinnert die im Zusammenhang mit
gentechnischen Algorithmen verwendete Terminologie oft an die
Evolutionslehre. Wir sprechen von „Crossover“-Funktionen, die bei
der Lösungssuche helfen, von „Mutationsraten“, die Abwechslung in
den „Genpool“ bringen und wir bewerten die gesamte „Population“
der Lösungen oder „Organismen“. Weitere Informationen über die
Funktionsweise der gentechnischen Algorithmen in RISKOptimizer
finden Sie in Kapitel 7 – Gentechnische Algorithmen

In RISKOptimizer werden Wahrscheinlichkeitsverteilungen und
Simulation dazu verwendet, mit der in den Variablen Ihres Modell
vorhandenen Unbestimmtheit fertig zu werden. Diese Fähigkeiten
stammen aus @RISK, dem Risikoanalysen-Add-In für Excel, das von
Palisade Corporation verfügbar ist. Wahrscheinlichkeitsverteilungen
sind dazu da, den Bereich der möglichen Werte für die unbestimmten
Elemente in Ihrem Modell zu beschreiben und werden mithilfe von
Wahrscheinlichkeitsverteilungsfunktionen, wie z. B.
RiskTriang(10;20;30), eingegeben. Das würde beispielsweise bedeuten,
dass eine Variable in Ihrem Modell einen Minimalwert von 10, einen
höchstwahrscheinlichen Wert von 20 und einen Maximalwert von 30
haben könnte. Anschließend wird dann die Simulation dazu
verwendet, eine Verteilung der möglichen Ergebnisse für jede
mögliche Probelösung zu erstellen, die durch das
Optimierungsprogramm generiert werden kann.

.

20 Was ist RISKOptimizer?

Was ist Optimierung?

Optimierung ist der Prozess, durch den die beste Lösung für ein
Problem gefunden wird, das vielleicht viele mögliche Lösungen
haben könnte. Bei den meisten Problemen handelt es sich um viele
Variablen, die auf Basis von eingegebenen Formeln und
Beschränkungen interagieren. Eine Firma kann beispielsweise drei
Fertigungsanlagen haben, die jeweils verschiedene Mengen von
unterschiedlichen Waren fertigen. Was ist in diesem Fall die optimale
Methode, die Nachfrage der lokalen Einzelhandelsgeschäfte
hinreichend zu decken und gleichzeitig die Transportkosten zu
minimieren, wenn die Kosten der einzelnen Fertigungsanlagen für
Fertigung der Waren, die Kosten jeder Fertigungsanlage für den
Transport zu den einzelnen Geschäften und die Beschränkungen jeder
Anlage zu berücksichtigen sind? Dies ist die Art von Frage für deren
Beantwortung die Optimierungs-Tools vorgesehen sind.

Optimierung beschäftigt sich oft mit der Suche nach einer

Kombination, die das meiste aus den gegebenen Ressourcen herausholt.

Kapitel 2: Hintergrund 21

In dem vorstehenden Beispiel würde jede vorgeschlagene Lösung aus
einer kompletten Liste bestehen, aus der hervorgeht, welche von
welcher Anlage gefertigten Waren auf welchem LKW an welches
Einzelhandelsgeschäft zu transportieren sind. Bei anderen
Optimierungsbeispielen kann es sich z. B. darum handeln, wie der
höchste Gewinn bzw. die geringsten Kosten zu erzielen sind oder wie
die meisten Leben gerettet werden können. Auch kann auf diese
Weise die geringste Statik in einem Schaltkreis, der kürzeste Weg von
einem Ort zum anderen oder die wirkungsvollste Mischung an
Werbungsmediakäufen festgestellt werden. Ferner ist eine wichtige
Untergruppe von Optimierungsproblemen vorhanden, bei der es sich
um Ablaufsplanung handelt. Bei diesen Problemen kann es u. U. um
das Maximieren der Leistung während einer Arbeitsschicht oder das
Minimieren von Ablaufskonflikten bei zeitlich unterschiedlichen
Gruppenbesprechungen gehen. Weitere Einzelheiten über die
Optimierung sind in Kapitel 6: Optimierung

zu finden.

Wenn das Problem Unbestimmtheiten enthält, sind herkömmliche
Lösungsprogramme nicht geeignet, da sie nicht in der Lage sind, die
im Modell enthaltende Unbestimmtheit zu handhaben.
Angenommen, es ist beim vorstehenden Beispiel nicht genau bekannt,
wie hoch der Warenbedarf der einzelnen Einzelhandelsgeschäfte ist?
Wenn Sie in diesem Fall mit einem herkömmlichen Solver arbeiten,
würden Sie den Bedarf der einzelnen Geschäfte einfach abschätzen.
Dadurch könnte das Modell zwar optimiert werden, aber wegen der
Bedarfsschätzung würde es Ihnen kein genaues Bild über die
tatsächliche Entwicklung in Bezug auf die Einzelhandelsgeschäfte
geben. Bei RISKOptimizer ist dagegen keine Bedarfsschätzung nötig.
Sie beschreiben einfach die möglichen Bedarfswerte mithilfe einer
Wahrscheinlichkeitsverteilung und verwenden dann die
Simulationsfähigkeiten von RISKOptimizer , um alle möglichen
Bedarfswerte in die Optimierungsergebnisse mit einzubeziehen.

Bei Verwendung von RISKOptimizer wird nicht nur ein einziger
Maximal- oder Minimalwert als beste Lösung für die Zielzelle im
Modell generiert, sondern gleich eine ganze Simulationsstatistik mit
Minimal- und Maximalwerten. Jede durch RISKOptimizer
ausgeführte Simulation generiert eine Verteilung von möglichen
Ergebnissen für Ihre Zielzelle. Diese Verteilung enthält mehrere
Statistiken, die sich z. B. auf Mittelwert, Standardabweichung,
Minimalwert usw. beziehen. Im vorstehenden Beispiel sollten Sie
vielleicht nach einer Kombination aus Eingaben suchen, durch die der
Mittelwert der Gewinnverteilung maximiert oder die entsprechende
Standardabweichung minimiert wird.

22 Was ist RISKOptimizer?

Weitere Einzelheiten über die Simulation sind in Kapitel 8: Simulation
zu finden.

Welchen Zweck haben Excel-Modelle?

Um die Effizienz eines Systems zu erhöhen, müssen wir erst einmal
herausfinden, wie dieses System überhaupt funktioniert. Daher ist ein
Arbeitsmodell des Systems erforderlich. Modelle sind Abstraktionen,
die für das Untersuchen von komplexen Systemen erforderlich sind.
Um die Ergebnisse aber in Realität anwenden zu können, darf das
Modell den Zusammenhang zwischen Ursache und Wirkung unter
den verschiedenen Variablen nicht zu sehr vereinfachen. Durch
bessere Software und immer leistungsfähigere Computer können
Betriebswirtschaftler jetzt realistischere Wirtschaftsmodelle aufbauen.
Auch sind Wissenschaftler jetzt in der Lage, chemische Reaktionen
besser vorauszusagen und Geschäftsleute können eine genauere
Empfindlichkeitsanalyse ihrer Unternehmensmodelle vornehmen.

In den letzten Jahren sind Computerhardware- und
Computersoftwareprogramme, wie z. B. Microsoft Excel, derart
verbessert worden, dass praktisch jeder PC-Benutzer jetzt realistische
Modelle von komplexen Systemen erstellen kann. Die in Excel
integrierten Funktionen sowie die Makrofähigkeiten und die saubere,
intuitive Schnittstelle ermöglichen selbst Anfängern, sehr komplexe
Probleme zu modellieren und zu analysieren. Weitere Einzelheiten
über die Modellerstellung finden Sie in Kapitel 9: RISKOptimizer­Extras.

Modellierung der Unbestimmtheit in Excel­Modellen

Variablen sind die grundlegenden Elemente in Excel-Modellen, die
wir bereits als wichtige Bestandteile der Analyse identifiziert haben.
Falls Sie eine finanzielle Situation modellieren, kann es sich bei den
Variablen vielleicht um „Umsatz“, „Kosten“, „Einnahmen“ oder
„Gewinne“ handeln.Wenn Sie dagegen eine geologische Situation
modellieren, haben Sie es evtl. mit Variablen wie „Tiefe des
Vorkommens“, „Dicke der Kohlenschicht“ oder „Durchlässigkeit“ zu
tun. Jede Situation hat ihre eigenen Variablen, die Sie selbst
identifizieren müssen.

Kapitel 2: Hintergrund 23

In einigen Fällen sind Ihnen die Werte für die Variablen im
Zeitrahmen des Modells bereits bekannt. Mit anderen Worten, die
Werte sind dann bestimmt oder (im Statistiker-Jargon)
„deterministisch“. Es kann aber auch sein, dass Sie die Werte für die
Variablen nicht kennen. Es handelt sich dann um unbestimmte oder
„stochastische“ (d. h. zufällige) Variablen. Wenn die Variablen
unbestimmt sind, müssen Sie die Art der Unbestimmtheit
beschreiben. Das wird durch Wahrscheinlichkeitsverteilungen
erreicht, durch welche sowohl der Bereich der Werte für die Variable
(Minimal- bis Maximalwert) als auch die Wahrscheinlichkeit des
Auftretens der einzelnen Werte innerhalb des Bereichs angegeben
wird. In RISKOptimizer werden unbestimmte Variablen und
Zellwerte in Form von Wahrscheinlichkeitsverteilungsfunktionen
eingegeben, beispielsweise wie folgt:

RiskNormal(100;10)

RiskUniform(20;30)

RiskExpon(A1+A2)

RiskTriang(A3/2,01;A4;A5)

Diese Verteilungsfunktionen können in den Arbeitsblattzellen und ­formeln genauso wie irgendeine andere Excel-Funktion platziert
werden.

Verwendung der Simulation, um die
Unbestimmtheit zu berücksichtigen

RISKOptimizer verwendet Simulation (mitunter auch Monte Carlo­Simulation genannt), um eine Risikoanalyse für jede mögliche Lösung
auszuführen, die während der Optimierung generiert wurde.
Simulation bezieht sich in diesem Sinne auf eine Methode, durch
welche die Verteilung von möglichen Ergebnissen generiert wird,
indem der Computer das Arbeitsblatt immer wieder neu berechnet,
und zwar jedesmal mit anderen Zufallswerten für die
Wahrscheinlichkeitsverteilungen in den Zellwerten und Formeln. Der
Computer versucht praktisch alle gültigen Kombinationen aus den
Werten der Eingabevariablen, um so alle möglichen Resultate zu
simulieren. Mit anderen Worten, dies ist, als ob Sie Hunderte oder
Tausende von „What-If“-Analysen (Was wäre, wenn…) ausführen
würden, und zwar alle in einer Sitzung.

24 Was ist RISKOptimizer?