应用软件winqsb教程

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1、 1 序序 言言 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 (Quantitation Systems for Business Plus) 和最新的建模与求解方法( Excel Spreadsheet 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。Excel Spreadsheet 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 Ex

2、cel(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：内容简介；操作 步骤；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：线性规划； 灵敏度分析；运输问题；整数规划；图与网络分析。 2 目目 录录 第一

3、部分第一部分 WinQSBWinQSB 软件操作指南软件操作指南 3 3 1. WinQSB 软件简介 3 2. WinQSB 的一般操作 3 3. WinQSB 的求解模块 4 第二部分第二部分 WINQSBWINQSB 实验内容实验内容 6 6 1. 实验教学目的和要求 6 2. 实验项目名称和学时分配 6 3. 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、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 第三部分第三部分 SpreadsheetSpreadsheet 建模与求解建模与求解 4141 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 54 3 第一部分第一部分 WinQSB 软件操作指南软

5、件操作指南 1. WinQSB 软件简介软件简介 QSB 是 Quantitative Systems for Business 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-Long Chang 和 Kiran Desai 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

6、于软件中的帮助文件就可以学会每一步的操作。 2. WinQSB 的一般操作的一般操作 （1）安装与启动安装与启动 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

7、 1-1 （2）数据的录入与保存数据的录入与保存 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 EditCopy，to clipboard 即可。 数据的保存，只需要点击 FileSave as 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

8、 菜单栏 标题栏 工具、各式 编辑栏 信息栏 4 10 Linear Programming and Integer Linear Programming LP- 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 11 Markov Process MKPA 马二可夫过程 转移概率、稳态概率 12 Material Requirements Planning MRP 物料需求计划 物料需求计划的编制、成本核算 13 Network Modeling Net 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 的求解模块的求解模块 关于 Wi

9、nQSB 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 1 Acceptance Sampling Analysis ASA 抽样分析 各种抽样分析，抽样方案设计、假 设分析 2 Aggregate Planning AP 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。 3 Decision Analysis DA 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 4 Dynamic Programming D

10、P 动态规划 最短路问题、背包问题、生产与存 储问题 5 Facility Location and Layout FLL 设备场地布局 设备产地设计、功能布局、线路均 衡布局 6 Forecasting FC 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 7 Linear Goal Programming and Integer Linear Goal Programming GP-IGP 目标规划与整数 规划 多目标线性规划、线性目标规划 8 Inventory Theory and Systems

11、 ITS 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 9 Job Scheduling JOB 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 14 Nonlinear Programming NLP 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 15 Project Scheduling PERT- 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 16 Quadratic Programming and I

12、nteger Quadratic Programming QP-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 17 Queuing Analysis QA 排队分析 各种排队模型的求解与性能分析、 15 种分布模型求解、灵敏度分析、 服务能力分析、成本分析 18 Queuing System Simulation QSS 排队系统模拟 未知到达和服务之间分布、一般排 队系统模拟计算 19 Quality Control Charts QCC 质量控制图 建立各种质量控制图和质量分析 5 14 Nonlinear Programming NLP 非线性

13、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 15 Project Scheduling PERT- 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 16 Quadratic Programming and Integer Quadratic Programming QP-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 17 Queuing Analysis QA 排队分析 各种排队模型的求解与性能分析、 15 种分布模型求解、灵敏度分析、 服

14、务能力分析、成本分析 18 Queuing System Simulation QSS 排队系统模拟 未知到达和服务之间分布、一般排 队系统模拟计算 19 Quality Control Charts QCC 质量控制图 建立各种质量控制图和质量分析 6 第二第二部分部分 WINQSB 实验内容实验内容 课程名称：运筹学/Operations Research 实验总学时数：16 适用专业： 管理科学与工程本科专业 1. 实验教学目的和要求实验教学目的和要求 本实验与运筹学理论教学同步进行。 指导思想：指导思想：运筹学是管理类学科的专业基础课，重点介绍运筹学模型和方法。对于在实际问 题中的应用

15、，往往模型具有较大的规模，常常需要借助于计算机这样的工具，才有可能得到最终 的计算结果。经过上机实验，可使学生更好运用课堂上讲授的方法去解决实际问题，检测自己解 决实际问题的能力。同时，会加深对实际应用的理解，做到学以致用。 目的目的： （1）熟练使用相关软件； （2）初步学会用运筹学方法解决实际问题； （3）加深对课堂内容的理解和消化。 充分发挥 WinQSB 软件的强大功能和先进的计算机工具，改变传统的教学手段和教学方法， 将软件的应用引入到课堂教学，理论与应用相结合。丰富教学内容，提高学习兴趣。使学生能基 本掌握 WinQSB 软件常用命令和功能。 要求要求： （1）熟悉程序的使用 （2

16、）学会对运算结果的分析； （3）学会根据运算结果修正模型。 熟悉 WinQSB 软件子菜单。能用 WinQSB 软件求解运筹学中常见的数学模型。 实验考核实验考核 （1）出勤检查，上机作业检查； （2）上机实验考试，占总成绩 10左右。 2. 实验项目名称和学时分配实验项目名称和学时分配 实验项目实验项目 一一 二二 三三 四四 五五 六六 实验名称实验名称 线性规划线性规划 对偶问题对偶问题 整数规划整数规划 目标规划目标规划 运输问题运输问题 网络模型网络模型 学时分配学时分配 2 2 2 2 2 2 3. 单项实验的内容和要求单项实验的内容和要求 实验实验 1：线性规划的线性规划的 WinQSB 应用应用 （一）实验目的（一）实验目的：安装 WinQSB 软件，了解 WinQSB 软件在 Windows 环境下的文件管理操 作，熟悉软件界面内容，掌握操作命令。用 WinQSB 软件求解线性规划。 （二）内容和要求：（二）内容和要求：安装与启动软件，建立新问题，输入模型，求解模型，结果的简单分析。 7 （三）操作