WinQSB20生产管理运筹学软件实例分析与求解

1序言本实验指导书紧密配合《运筹学》课程的理论教学，系统地介绍了教学应用软件WINQSB(QuantitationSystemsforBusinessPlus)和最新的建模与求解方法(ExcelSpreadsheet方法)。WINQSB是运筹学上机实验软件，它技术成熟稳定，内容齐全，使用方便，对于加深理解课程内容，提高初学者学习掌握本课程的兴趣具有良好的补充作用。ExcelSpreadsheet建模与求解方法是近年来国际上在管理科学教学与应用方面流行而有效的方法。它为管理科学提供了一种问题描述、数据处理、模型建立与求解的有效工具，是在Excel(或其它)背景下就所需求解的问题进行描述与展开，然后建立数学模型，并使用Excel的命令与功能进行预测、模拟、决策、优化等运算与分析。指导书分为两部分，第一部分是WINQSB的使用，通过五个实验来完成，每个实验主要包括三个方面内容：①内容简介；②操作步骤；③实例分析与操作，另外对WINQSB进行了简要说明。第二部分是Spreadsheet建模与求解方法介绍，以实例的形式说明其中的重点和常用部分，实验内容基本同winQSB，对其余内容感兴趣的同学可参考相关资料自学。五个实验分别为：①线性规划；②灵敏度分析；③运输问题；④整数规划；⑤图与网络分析。2目录第一部分WinQSB软件操作指南...............................31.WinQSB软件简介....................................................................................................32.WinQSB的一般操作................................................................................................33.WinQSB的求解模块................................................................................................4第二部分WINQSB实验内容..................................61.实验教学目的和要求............................................................................................62.实验项目名称和学时分配....................................................................................63.单项实验的内容和要求........................................................................................6实验1：线性规划的WinQSB应用.....................................................................6实验1作业..........................................................................................................12实验2：对偶线性规划的WinQSB应用...........................................................13实验2作业..........................................................................................................15实验3：运输问题的WINQSB应用.....................................................................16实验4：整数规划的WinQSB应用...................................................................26实验4作业..........................................................................................................27实验5：指派问题的WINQSB应用.....................................................................27实验5作业..........................................................................................................29实验6：网络问题的WINQSB应用.....................................................................30实验6作业..........................................................................................................39第三部分Spreadsheet建模与求解...........................41第一章Spreadsheet建模.....................................................................................41第一节模型的概念与建立................................................................................41第二节Spreadsheet方法的应用....................................................................41第二章应用Spreadsheet方法建立运筹学模型与求解.....................................45第一节线性规划问题建模和求解....................................................................45第二节运输问题............................................................................................49第四节最大流问题........................................................................................543第一部分WinQSB软件操作指南1.WinQSB软件简介QSB是QuantitativeSystemsforBusiness的缩写，早期的版本是在DOS操作系统下运行的，后来发展成为在Windows操作系统下运行的WinQSB软件，目前已经有2.0版。该软件是由美籍华人Yih-LongChang和KiranDesai共同开发，可广泛应用于解决管理科学、决策科学、运筹学及生产管理等领域的问题。该软件界面设计友好，使用简单，使用者很容易学会并用它来解决管理和商务问题，表格形式的数据录入以及表格与图形的输出结果都给使用者带来极大的方便，同时使用者只需要借助于软件中的帮助文件就可以学会每一步的操作。2.WinQSB的一般操作（1）安装与启动点击WinQSB安装程序的Setup，指定安装目录后，软件自动完成安装。读者在使用该软件时，只需要根据不同的问题，调用程序当中的不同模块，操作简单方便。进入某个模块以后，第一项工作就是建立新问题或者打开已经存盘的数据文件。在WinQSB软件安装完成后，每一个模块都提供了一些典型的例题数据文件，使用者可以先打开已有的数据文件，了解数据的输入格式，系统能够解决什么问题，结果的输出格式等内容。例如，打开线性规划文件LP.LPP，系统显示如图A.1的界面。图1-1（2）数据的录入与保存数据的录入可以直接录入，同时也可以从Excel或Word文档中复制数据到WinQSB。首先选中要复制的电子表格中单元格的数据，点击复制，然后在WinQSB的电子表格编辑状态下选择要粘贴的单元格，点击粘贴即可。如果要把WinQSB中的数据复制到office文档中，选中WinQSB表格中要复制的单元格，点击Edit→Copy，toclipboard即可。数据的保存，只需要点击File→Saveas即可，计算结果的保存亦相同，只是注意系统以文本格式（*.txt）保存结果，使用者可以编辑该文本文件。程序名菜单栏标题栏工具、各式编辑栏信息栏410LinearProgrammingandIntegerLinearProgrammingLP-ILP线性规划与整数规划线性规划、整数规划、对偶、灵敏度分析11MarkovProcessMKPA马二可夫过程转移概率、稳态概率12MaterialRequirementsPlanningMRP物料需求计划物料需求计划的编制、成本核算13NetworkModelingNet网络模型运输、指派、最大流、最短路、最小树、旅行推销商等问题3.WinQSB的求解模块关于WinQSB的各种模块及其功能，我们在下表中给出详细的说明。序号模块文件名含义应用范畴1AcceptanceSamplingAnalysisASA抽样分析各种抽样分析，抽样方案设计、假设分析2AggregatePlanningAP综合计划编制具有多时期正常、加班、分时、转包生产量，需求量，存储费用，生产费用等复杂的整体综合生产计划的编制方法。将问题归结为线性规划模型或运输问题。3DecisionAnalysisDA决策分析确定型与风险型决策、贝叶斯决策、决策树、二人零和对策、蒙特卡罗模拟4DynamicProgrammingDP动态规划最短路问题、背包问题、生产与存储问题5FacilityLocationandLayoutFLL设备场地布局设备产地设计、功能布局、线路均衡布局6ForecastingFC预测简单平均、移动平均、加权移动平均、线性趋势移动平均、指数平滑、多元线性回归、Holt-Winters季节迭加与乘积算法7LinearGoalProgrammingandIntegerLinearGoalProgrammingGP-IGP目标规划与整数规划多目标线性规划、线性目标规划8InventoryTheoryandSystemsITS存储论与存储控制系统经济批量订货、批量折扣、单时期随机模型、多时期动态存储模型、存储控制系统9JobSchedulingJOB作业调度，编制工作进度机器加工排序、流水线车间加工排序14NonlinearProgrammingNLP非线性规划有（无）约束条件、目标函数或约束条件非线性、目标函数与约束条件都非线性等规划问题的求解与分析15ProjectSchedulingPERT-CPM网络计划关键路线法、计划评审技术、网络的优化、工程完工时间模拟、绘制甘特图与网络图16QuadraticProgrammingandIntegerQuadraticProgrammingQP-IQP二次规划求解线性约束、目标函数是二次型的一种非线性规划问题，变量可以取整数17QueuingAnalysisQA排队分析各种排队模型