نرم افزار QSB
نام استاد :
نام محقق :
مقدمه
امروزه گسترش علوم رایانه ، مهندسی صنایع را در هر چه بهتر تحقق بخشیدن اهداف خویش یاری نموده است تا جائیکه اغراق نیست اگر بگویم دانش نرم افزاری یکی از بزرگترین مسببین نقش راهبردی مهندسی صنایع در دنیای امروز به شمار می آید .
نرم افزارهای تحقیق در عملیات
1- نام نرم افزار: General Algebraic Modeling System (GAMS)
نوع مساله : برنامه ریزی خطی، غیرخطی، عدد صحیح، مختلط و
قابلیت ها/ امکانات: انواع محدودیت ها، تابع هدف متغیر تعریف می شود، پرقدرت ترین نرم افزار تحقیق در عملیات.
2- نام نرم افزار: GINO
نوع مساله : برنامه ریزی خطی و غیرخطی
قابلیت ها/ امکانات: استفاده از روش حل ماتریسی، مساله مورد نظر به صورت کدهای ASCII ذخیره می شود، دارای help خوب، گزارش نهایی از حل مساله می دهد.
3- نام نرم افزار: LINDO
نوع مساله : برنامه ریزی خطی، عدد صحیح، مختلط، صفر و یک
قابلیت ها/ امکانات: حل به دو روش: 1 – مساله را خودبه خود حل کرده و گزارش نهایی بدهد؛ 2 – مرحله به مرحله آن را حل کند. دارای help خوب، شاملLindo/386 ,Super lindo, Lindo Student است که Super Lindo از همه قوی تر است
4- نام نرم افزار: Lingo
نوع مساله : برنامه ریزی خطی و غیرخطی
قابلیت ها/ امکانات: قوی ترین نرم افزار OR بعد از GAMS، استفاده از مزایای Windows و help برقراری ارتباط با Excel، ابعاد مساله به طور عادی: 16000 متغیر، 8000 محدودیت.
5- نام نرم افزار: QSB
نوع مساله : برنامه ریزی خطی، مسائل حمل و نقل، برنامه ریزی پویا، تئوری صف، شبیه سازی و مدیریت پروژه
قابلیت ها/ امکانات: تهیه گزارش نهایی، حل مرحله به مرحله، امکانات ویرایشی (حذف و تعدیل محدودیت ها، تابع هدف و …) امکان دیدن قسمت خاصی از مساله، حل ترسیمی.
6- نام نرم افزار: TORA
نوع مساله : برنامه ریزی خطی، نظریه صف، موجودی مسائل حمل و نقل (99 مبدا،99 مقصد)
قابلیت ها/ امکانات: بر اساس متن کتاب «حمدی طه» نوشته شده، مساله را در قالب مخصوص خودش ذخیره می کند، تهیه گزارش در هر مرحله و گزارش نهایی، قابلیت ویرایش و اصلاح کلیه موارد
QSB
نرم افزار WinQSB یکی از ساده ترین و کاملترین سری نرم افزار های مهندسی صنایع می باشد که در آن از نرم افزار کنترل کیفیت آماری گرفته تا کنترل پروژه و برنامه ریزی خطی یافت می شود . در این مقاله با حل یک مسئله ابتدایی از برنامه ریزی خطی به تشریح و آموزش استفاده از این برنامه می پردازیم
همان طور که می دانید در برنامه ریزی خطی با مدل سازی یکی از مسائل دنیای واقعی و تبدیل هدف و محدودیت ها به مدل های ریاضی به حل مسئله و پیدا کردن شرایط بهینه می پردازیم. حل مسئله به صورت دستی نیاز به تحلیل ماتریس های بزرگ و پیچیده سیمپلکس دارد و اینکار علاوه بر اینکه زمان بسیاری به خود اختصاص می دهد، از دقت و صحت مناسب برخودار نیست و احتمال اشتباه در حل بسیار زیاد می باشد.
به همین دلیل استفاده از نرم افزار Liner Programming نه تنها در وقت صرفه جویی می کند بلکه خروجی کامل و زیبایی دارد که می تواند به صورت نوشتاری و گرافیکی حل مسئله را نمایش داده و همین طور اگر بخواهید روش حل مسئله را جزء به جزء نشان می دهد و می تواند از لحاظ کمک درسی هم در درس تحقیق در عملیات بکار گرفته شود.
در منو WinQSB بر روی آیکن Linear and Integer Programming کلیک کرده تا وارد برنامه شوید.در صفحه Problem Specification شش باکس ورودی وجود دارد تا نوع مدلی که می خواهد وارد برنامه شود را تعیین کنیم. باکس اول Problem Title نام دارد که در آن موضوع یا عنوان مسئله ای را که می خواهیم بهینه شود تایپ می کنیم.
باکس دوم Number of Variables نام دارد که در آن تعداد متغییر هایی مسئله درج می شود.
باکس سوم Number of Constraints نام دارد که تعداد محدودیت هایی که با آن مواجه هستیم رادر آن وارد می کنیم.
باکس بعدی Objective Criterion نام دارد که نوع تابع هدفی که می خواهیم بهینه کنیم یعنی ماکزیمم بودن یا مینیمم بودنتابع هدف را مشخص می کنیم
باکس پنجم Default of Variable Type می باشد که نوع متغییر تصمصم گیری را در آن مشخص می کنیم مثل شکل اعداد حسابی دودویی یا طبیعی (اینجا متغییر تصمصم گیری ما دنباله غیر منفی Nonnegative continuoues است.)
و در نهایت باکس آخر Data Entry Format است که نحوه وارد شدن اعداد را در جدول مشخص می کند که بهتر است از از حالت ساده Normal Model Form استفاده کنیم.
با کلیک بر روی OK پنچره ورودی اطلاعات باز می شود که از سه بخش اصلی تشکیل شده است.
نکته ای که در این مرحله باید در نظر داشت نحوه وارد کردن معادلات است، عددی که جلوی متغیر X نوشته می شوداندیس متغیر است و عدد پشت آن ضریب متغییر به حساب می آید و نیازی به گذاشتن علامت ضرب بین آن نیست.
برای نوشتن علامت بزرگتر و کوچکتر مساوی کافی است حرف بزرگتر یا کوچکتر را تایپ کرده و در جلوی آن مساوی را قرار دهیم.
باکس آبی بالای جدول که نوشته های درون سلول ها در آن هم نمایش داده می شود
یک غلط یاب اتوماتیک می باشدو به ما کمک می کند که اشتباهات و اشکالات خود را تصحیح کنیم.
در قسمت Maximize تابع هدفی که قرار است ماکزیمم شود را وارد می کنیم در قسمت C1 تا C6 محدودیت های مسئله را وارد می کنیم ودر قسمت X1 تا X4 دامنه متغییر های مسئله را مشخص می کنیم.
برای رسیدن به جواب مسئله دو دکمه وجود دارد :
کلید یک حل مسئله توسط جدو سیمپلکس را به صورت مرحله به مرحله نشان می دهد و دکمه دوم ما را مستقیم به جواب مسئله می رساند.
پس از مشاهده و تایید پنجره Simplex method is complete جواب مسئله را در پنجره Combined Report مشاهده خواهید کرد.
در Objective Function میزان بهینه تابع هدف نشان داده شده است که در این مسئله ماکزیمم سود را به ما نشان می دهد.
ستون Unit Cost or Profit بهینه ترین مقداری که هر متغییر به خود می تواند اختصاص دهد تا تابع هدف بهینه شود را نشان می دهد
ستون Right Hand Side میزان حداکثر استفاده ای که محدودیت ها بنا به تعریفی که کردیم نشان می دهد و ستون Left Hand Side میزان استفاده از منابع را در هر محدودیت در حالت بهینه نشان می دهد.
با کلیک بر روی دکمه Report انواع گزارش هایی که برنامه بر اساس حل مسئله می تواند جواب دهد را نمایش می دهد که از بالا به پایین هر کدام را تعریف می کنیم:
Solution Summary خلاصه جواب را نشان می دهد که شامل متغیرهای تصمیم گیری و جواب تابع هدف است
Constraint Summary خلاصه جواب دستیابی به محدودیت ها را نشان می دهد ensitivity Analysis for OBJ آنالیز حساسیت برای متغییر های تصمصم گیری را نمایش می دهد
RHS
آنالیز حساسیت برای محدودیت ها را نمایش می دهد ombined ReportC که توضیحات آن داده شده است
Graphic Parametric Analysis محدودیت و نقطه بهینه را بر روی نمودار نمایش می دهد
Final simplex Tableau آخرین تابلوی حل توسط روش سیپلکس را نمایش می دهد که همان تابلوی بهینه می باشد.
اگر هدف مهندسین صنایع را بهینه کردن سیستم تعریف کنیم می توان گفت که برنامه ریزی خطی یکی از بهترین روش ها برای دستیابی به این هدف می باشد و برنامه WinQSB ساده ترین برنامه را برای حل مسائل خطی ارائه می دهد.