1. آشنایی با نرم افزار Win QSB

2. استاد: جناب آقای دکتر شهرکی دانشجویان: حمید ظاهر مرتضی جمالی
استاد: جناب آقای دکتر شهرکی دانشجویان: حمید ظاهر مرتضی جمالی

3. WINQSB این نرم افزار از جمله نرم افزارهای بسیار سودمند در زمینه مهندسی صنایع، اقتصاد، بازرگانی و مدیریت است که بسیاری از مباحث تصمیم گیری، برنامه ریزی، پیش بینی وکنترل را شامل می شود و بعنوان نرم افزار توانا در هر زمینه خاص مطرح شده است.

4. نسخه ها: در سال 1995 با نام QSB وار بازار شد
نسخه ها: در سال 1995 با نام QSB وار بازار شد. جدیدترین نسخه این نرم افزار Win QSB V2.0است که توسط: Yih-long Change & Kira Desani به بازار عرضه شده است.

5. Linear and integer programming
قابلیتهای WinQSB
قادر به ترسیم نمودارهای مختلف کنترل (بالغ بر نمودار) است و تمامی پارامترهای مدل موجود را می تواند آنالیز کند.
Linear and integer programming
برنامه ریزی خطی و صحیح استفاده از روش سیمپلکس و گرافیک برای حل مسائل L

6. Non linear programming
برنامه ریزی غیر خطی: حل مسائل منفرد و چند متغیره با روش جستجوی خطی.
Job scheduling
زمانبندی کار: حل مسائل Job shop و Flow shopبا راه حل های مختلف.
Forecasting and linear regression
پیش بینی و رگرسیون خطی: با استفاده از الگوریتم های متفاوت پیش بینی و جستجو برای بهترین پارامترها.

7. حل و آنالیز چند نوع مساله، رسم و آنالیز تصمیم گیری و ....
Decision Analysis
آنالیز تصمیم گیری:
حل و آنالیز چند نوع مساله، رسم و آنالیز تصمیم گیری و ....
Markov process
فرآیند(زنجیره) مارکو:
حل مرحله به مرحله زنجیره.
dynamic programming
برنامه ریزی پویا:
یافتن کوتاه ترین مسیر از هر گره تا مقصد.

8. Acceptance Sampling Analysis نمونه گیری جهت پذیرش:
پذیرش انواع نمونه گیری ها (مضاعف، نمونه گیری تصادفی و.... ).
Network modeling
مدل سازی شبکه:
حل مساله های شبکه ای مانند سیمپلکس.
Queuing analysis
آنالیز صف:
شبیه سازی پیشنهادها برای اجرا یا ارزیابی.

9. حل مسئله ها به کمک سیمپلکس و یا انشعاب و کران. Aggregate Planning
Goal programming
برنامه ریزی آرمانی:
حل مسئله ها به کمک سیمپلکس و یا انشعاب و کران.
Aggregate Planning
برنامه ریزی توافقی:
مسائل برنامه ریزی انبوه را به حالت مدلهای ساده تبدیل میکند. و به روش برنامه ریزی خطی حل میکند.

10. Facility location and layout
جانمایی و جابجایی تسهیلات: برای حل مسائل جانمایی های تابعی و جانمایی های چندگانه به کار میرود.
Inventory theory and system
سیستم های موجودی: حل مسائل مربوط به کنترل موجودی.
Material requirement planning
برنامه ریزی احتیاجات مواد:
حل مسائل مربوط به برنامه ریزی مواد برای چند سطح مجزای محصول.

11. Quadratic Programming
برنامه ریزی کوادراتیک: حل مسائل به کمک روش سیمپلکس، گرافیک و انشعاب و کران.
آنالیز CPM وPERT:
درCPM آنالیز مسیر بحرانی و یافتن بهترین استراتژی هزینه و در PERT مسیربحرانی و شبیه سازی نمایش نمودار گانت و اتمام پروژه بکار میرود.

12. نرم افزارهای DS،LINDO،.QS
نرم افزارهای مشابه:
نرم افزارهای DS،LINDO،.QS

13. مـزایــای نرم افزار یکی از ساده ترین و کاملترین نرم افزار های مهندسی
صنایع میباشد.
بعنوان یک بسته نرم افزاری قابلیت حل مسائل مختلف را دارد.
استفاده آسان، محیط ساده، سادگی ورود اطلاعات، متدهای مختلف حل ،آنالیز تمامی پارامترها و خروجیهای قابل فهم .

14. معایب نرم افزار عدم انجام آنالیز چند طرح بطور همزمان و عدم توان رقابت(بعلت مجموعه ای بودن) با نرم افزارهای حرفه ای (که فقط در زمینه خاص طراحی می شوند) از جمله معایب آن میباشد.

15. کلمات کلیدی: برنامه ریزی خطی، برنامه ریزی غیرخطی، برنامه ریزی آرمانی، سیمپلکس.

16. طریقه نصب WinQSB
حجم نرم افزار حدود 5 مگابایت است. وارد فایل WinQSB شده و در قسمت پایین صفحه فایل SETUP را اجرا کنید و با انتخاب مسیر مناسب کلید continueرا فشار دهید.
در مرحله بعد با نوشتن اسم کاربر و اسم سازمان به طور دلخواه نرم افزار را نصب کنید و در پایان روی کلید Ok کلیک کنید تا نصب نرم افزار پایان یابد. مجموعه برنامه ها در یک صفحه قرار دارند. حال با انتخاب هر کدام می توانید آن را اجرا کرده و وارد آن شوید.

17. برنامه ریزی خطی و صحیح Linear and integer programming

18. تاریخچه برنامه ریزی خطی مسئله به حل یک سیستم نامساوی خطی به زمان فوریه بر می گردد. برنامه ریزی خطی به عنوان یک مدل ریاضی به وجود آمد. در زمان جنگ جهانی دوم و پس از آن معلوم شد که طرح ریزی و هم آهنگی پروژه های مختلف و استفاده موثر از منابع کمیاب یک ضرورت است. روش سیمپلکس توسط جورج.بی.دانتزیک در تابستان ۱۹۴۷ ابداع شد.

19. مسائل برنامه ریزی خطی شامل بهینه سازی تابع هدفی خطی است که بایستی یکسری محدودیت در فرم تساوی های خطی و نامساوی برقرار شوند. برنامه ریزی خطی استفاده از مدل ریاضی خطی برای بدست آوردن بهترین خروجی با توجه به شرط های داده شده است.
برنامه ریزی خطی به صورت استاندارد می تواند نمایش داده شود: Maximize cx Subject to Ax ≤ b x ≥0 X بیانگر بردار متغیر ها می باشد و همچنین c وb بردار ضرایب و A ماتریس ضرایب. عبارتی که باید حداکثر یا حداقل شود تابع هدف نام دارد.

20. برنامه ریزی خطی به طور عمده در اقتصاد کلان، مدیرت تجاری، حداکثر کردن درآمد یا حداقل کردن هزینه ی تولید به کار می رود.
به عنوان مثال: مدیرت موجودی، مدیرت دارایی و سهام، تخصیص منابع انسانی و منابع غیر انسانی، برنامه ریزی سفرهای تبلیغاتی .
کـاربـردها
برنامه ریزی خطی برای بعضی از مسائل مهندسی به کار برده می شود. بعضی از صنعت ها که برنامه ریزی خطی را مورد استفاده قرار می دهند عبارتند از حمل و نقل، انرژی، مخابرات و کارخانه ها و … . همچنین در مدل کردن مسائلی از قبیل برنامه ریزی، مسیر یابی، زمانبندی، تخصیص و طراحی مفید است.یک ارزیابی انجام شده از ۵۰۰ شرکت بزرگ دنیا، نشان داد که ۸۵% درصد آنها از برنامه ریزی خطی استفاده نموده اند.

21. حل مسئله به صورت دستي نياز به تحليل ماتريس هاي بزرگ و پيچيده سيمپلکس دارد و اينکار علاوه بر اينکه زمان بسياري به خود اختصاص مي دهد، از دقت و صحت مناسب برخودار نيست و احتمال اشتباه در حل بسيار زياد مي باشد.
به همين دليل استفاده از نرم افزار Liner Programming نه تنها در وقت صرفه جويي مي کند بلکه خروجي کامل و زيبايي دارد که مي تواند به صورت نوشتاري و گرافيکي حل مسئله را نمايش داده و می تواند حل مسئله را جزء به جزء نشان دهد.
در برنامه ريزي خطي با مدل سازي يکي از مسائل دنياي واقعي و تبديل هدف و محدوديت ها به مدل هاي رياضي به حل مسئله و پيدا کردن شرايط بهينه مي پردازيم.

22. در منوی WinQSB برروی آیکن Linear and integer programming کلیک کرده تا برنامه اجرا شود شوید.

23. از منوی Fileگزینه New Problem را انتخاب میکنیم تا وارد صفحة ورود اطلاعات شویم.
load problem نمایش برنامه های ذخیره شده است. .

24. عنوان مسئله یا موضوع را می نویسیم.
نوع تابع هدف را تعیین می کنیم.
عنوان مسئله یا موضوع را می نویسیم.
تعداد متغیرهای مساله را وارد می کنیم.
تعداد محدودیت های مسئله را وارد می کنیم.
نحوه وارد کردن اعداد ماتریسی صفحه گسترده مدل نرمال
نوع متغیرهای تصمیم گیری را تعیین می کنیم.
پیوسته غیرمنفی
عدد صحیح غیرمنفی
صفر و یک
آزاد در علامت

25. مثال روبرو را وارد می کنیم.
مثال روبرو را وارد می کنیم.

26. سطر تابع هدف نام متغیر ها اعداد سمت راست نوع متغیر ها

27. معـرفی منـوها

28. منویFile: ایجادمسئله جدید، نمایش مسئله های ذخیره شده، بستن و ذخیره کردن مسئله، تنظیمات چاپ و پرینت مسئله و خروج.
منویEdit: وارد کردن نام یا تغییر نام مسئله، متغیرها و محدودیت ها، تغییر وضعیت تابع هدف، اضافه و حذف کردن متغیرها و محدودیتها.

29. منویFormat: فرمت نمایش اعداد و نحوه نمایش در سلول ها و تعیین فونت، تغییر عرض و ارتفاع سلول، نمایش بصورت ماتریس نرمال و دوال.
منوی :Solve and Analyze جهت رسیدن به جواب مسئله بکار میرود. حل مسئله با نمایش جدول نهائی، بصورت مرحله به مرحله و به روش ترسیمی.

30. منوی WinQSB: نمایش برنامه های دیگر قابل اجرا با این نرم افزار است.
منویResults: نمایش خلاصۀ جواب مسئله و متغیرهای تصمیم، تحلیل حساسیت تمام اهداف مسئله و تحلیل حساسیت مقادیر سمت راست و نمایش ترکیب آنها، تحلیل جوابهای نشدنی، تحلیل حساسیت مسئله دارای جواب بیکران، تحلیل حساسیت پارامتری و نمایش آن بصورت گرافیکی و جدول، گزارش کاملی از حل مسئله و نمایش جدول نهایی مسئله، دیدن جوابهای بهینه دیگر، نمایش تعداد مراحل سیمپلکس و زمان صرف شده آن.
منوی WinQSB: نمایش برنامه های دیگر قابل اجرا با این نرم افزار است.
منویUtilities: برای استفاده از ماشین حساب، ساعت و نمایش نمودار است.
منویWindow: نحوه قرار گرفتن یا چیدن
پنجره هاست.

31. نمایش مسئله با گزینه Load The Problem ازمنوی : File

32. حل مسئله با گزینه Solve The Problem ازمنوی : Solve and Analyze

33. هزینه ها تقلیل یافته نام متغیرهای تصمیم مقدار بهینه متغیر
ضریب متغیرهای تصمیم
در تابع هدف
وضعیت متغیر از لحاظ اساسی یا غیر اساسی بودن
نام متغیرهای تصمیم
مقدار بهینه متغیر
قیمت های سایه محدودیتها که نشان دهنده میزان بهبود مقدار بهینه تابع هدف به ازاء افزایش عدد راست آن محدودیت به میزان یک واحد میباشد. سایه
مقدار محدودیتها با جواب بهینه
مقدار متغیر کمبود یا مازاد
نام محدودیتهای مسئله

34. اجرای مرحله بعدی با منوی Simplex IterationگزینهNext Iteration
حل مرحله به مرحله مسئله با انتخاب منویSolve and Analyzeگزینه Solve and Display Steps
اجرای مرحله بعدی با منوی Simplex IterationگزینهNext Iteration

35. حل گرافیکی مسئله با منوی Solve and Analyze وگزینه Graphic Method

36. بـرنامه ریـزی غیـرخـطی Nonlinear Programming

37. همچنین به طور معمول اکثر مسائل در حیطه خاصی از اعداد بهینه سازی میشوند
همچنین به طور معمول اکثر مسائل در حیطه خاصی از اعداد بهینه سازی میشوند. مثلا بهترین تعداد قطعات فرآوری شده در یک خط تولید بر اساس معیارهای موجودی در دست ساخت (Work In Process) و میزان تقاضا و ... که معمولا“ عددی طبیعی (نامنفی) است.
جهان پیرامون ما از ابعاد نامتناهی پدید آمده است. با اضافه شدن تعداد ابعاد علاوه براینکه پیچیدگی مسائل زیاد میشود تعدادی از روشهای حل مسائل نیز ناکارآمد می شوند. قطعا“ در آینده ابزار بهینه سازی از مهمترین ابزارهای مورد نیاز دانشمندان و محققان است.
بشر تقریبا در همه موارد زندگی روزمره خود به تصمیم گیری می پردازد و تقریبا در همه موارد تصمیم گیری سعی دارد تا بهترین تصمیم را اتخاذ کند.
در مهندسی صنایع معمولا مسائل مربوط به بیشینه سازی سود یا کمینه سازی هزینه مورد توجه است.

38. کـاربـرد ها برنامه ریزی خطی و غیر خطی کاربرد های متعددی در ارتش، حکومت، صنعت و مهندسی شهر سازی یافته است همچنین اغلب به عنوان بخشی از طرح های محاسباتی، حل مسائل برنامه ریزی غیرخطی، برنامه های گسسته، مسائل ترکیباتی، مسائل کنترل بهینه و برنامه ریزی احتمالی به کار می رود.

39. برنامه را اجرا کنید. از منوی Fileگزینه New Problem را اجرا کنید.

40. عنوان مسئله تعداد متغیرها نوع تابع هدف تعداد محدودیتها

41. نمایش مثال ذخیره شده Nlp2

42. اجرای مسئله با گزینه Solve The Problem از منوی Solve and Analyze

43. مثال زیر را وارد کنید

44. منوهای Window, Utilities, Format, Edit, File و WinQSB مشابه برنامه ریزی خطی است.
منوی :Resultsنمایش خلاصه جواب، تحلیل جوابها با قیود و تابع هدف بوسیله نمایش جدول و گراف.
منوی :Solve and Analyze حل مسئله، تجزیه و تحلیل قیود و تابع هدف.

45. از منوی Solve and Analyze گزینه Solve The Problem را اجرا کنید.
ادامه حل مثال

46. مقدار جواب متغیر تصمیم سطرتابع هدف
ادامه حل مثال
متغیر تصمیم
سطرتابع هدف

47. از منوی Solve and Analyze گزینه
تجزیه وتحلیل مثال
از منوی Solve and Analyze گزینه
Constraint Function Analysis را اجرا کنید.

48. Show Constraint Function Analysis Table را اجرا کنید.
تجزیه وتحلیل مثال
از منوی Results گزینه
Show Constraint Function Analysis Table را اجرا کنید.

49. بـرنـامه ریـزی آرمـانی
goal programming

50. برنامه ریزی آرمانی در یک مساله برنامه ریزی خطی اهداف سازمان را می توان یک هدف عمده مانند حداکثر کردن سود در نظر گرفت ولی اگر بخواهیم مدلی که می نویسیم به واقعیت نزدیکتر باشد باید اهداف جزیی تر را در نظر گرفت. برنامه ریزی هدف یا آرمانی روشی برای رسیدن به چند هدف است و به هدف با اولویت بیشتر وزن بیشتر نسبت میدهیم وتابع هدف را بر اساس این اهداف می نویسیم. آنگاه جوابی را جستجو می کنیم که مجموع وزنهای اهداف انحراف کمتری نسبت به آرمان اهداف ما داشته باشد.

51. روش مدلسازی GP 1- در نظر گرفتن تمام اهداف

52. کدام متغیر انحراف وارد تابع هدف شود: 1
کدام متغیر انحراف وارد تابع هدف شود: 1. اگردر تابع هدف مفهوم برابری مد نظر باشد هر دو انحراف +و- باید استفاده شود. 2. در صورتیکه حداقل یا حداکثر مد نظر باشد فقط یکی از انحرافات + یا – بسته به نوع هدف وارد تابع هدف شود.

53. اولویت توابع هدف براساس ترتیب نوشتن آنها در نظر- گرفته می شود
اولویت توابع هدف براساس ترتیب نوشتن آنها در نظر- گرفته می شود. تابع هدفی که اول نوشته می شود تابع هدف با اولویت اول است. برای تعریف متغیرها از منوی Edit گزینه Variable Nameدر پنجره بازشده نام متغیرها را به ترتیب نمایش در محدودیتها وارد کنید. به جای علامت + درd ها از p و به جای علامت – از حرف n استفاده میشود. اولویتها با p نشان داده میشود.

54. مزایای استفاده از GP صرفه جویی در وقت، خروجی کامل و زیبا، نشان دادن حل مساله بصورت نوشتاری و گرافیکی نشان دادن حل مساله بصورت جزء به جزء.

55. مثال:
کارگاه تولیدی 2 ماشین برای تولید یک محصول دارد ماشین1 در هر ساعت 1محصول و ماشین2 ،2محصول تولید میکند سفارش تولید 80 واحد رسیده است کارگاه 40 ساعت اوقات معمولی کاری دارد ولی اضافه کاری نیز مجاز است هزینه کار کردن ماشین 1 برابر4 واحد پولی و ماشین2 برابر 5 واحد است مدیریت واحد اهداف زیر را به ترتیب اهمیت مد نظر قرار میدهد.
براورد تقاضای 80 واحد محصول
محدود کردن اضافه کاری به 10 ساعت
استفاده از 40 ساعت وقت معمولی
مینیمم کردن هزینه

56. هدف اول:x1+2x2+dn1-dp1= هدف دوم:dp2+dn3-dp3= هدف سوم:x1+x2+dn2-dp2= هدف چهارم:4x1+5x2+dn4-dp4=0 min z= p1(dp1+dn1)+p2dp3+p3(dn2+dp2)+p4dp4
xj ,dni,dpi>=0

57. برای اجرای این برنامه از مجموعه نرم افزار WinQSB برنامه goal programming رااجرا کنید.

58. عنوان مسئله تعداد متغیرها تعداد اهداف تعداد محدودیت ها نوع تابع هدف
نوع متغیرهای تصمیم:
پیوسته غیرمنفی
عدد صحیح غیرمنفی
صفر و یک
آزاد در علامت
شکل دادها:
شکل ماتریسی
فرم نرمال

59. نمایش مثال ذخیره شده Example1 حل باگزینه Solve The Problem
از منوی Solve and Analyze

61. اطلاعات را وارد می کنیم
هدف اول:x1+2x2+dn1-dp1= هدف دوم:dp2+dn3-dp3= هدف سوم:x1+x2+dn2-dp2= هدف چهارم:4x1+5x2+dn4-dp4=0 min z= p1(dp1+dn1)+p2dp3+p3(dn2+dp2)+p4dp4

62. شیوه وارد کردن مسئله: بصورت ماتریسی
شیوه وارد کردن مسئله: بصورت نرمال

63. منویUtilities: برای استفاده از ماشین حساب، ساعت و نمایش نمودار است.
منویResults: نمایش خلاصه ای از جواب مسئله شامل اطلاعات متغیرهای تصمیم، تابع هدف و محدودیت ها، گزارش کاملی از حل مسئله و جدول نهایی مسئله است.
منویUtilities: برای استفاده از ماشین حساب، ساعت و نمایش نمودار است.
منوی WinQSB: نمایش برنامه های دیگر قابل اجرا با این نرم افزار است.
منویWindow: نحوه قرار گرفتن یا چیدن پنجره هاست.

64. منویEdit: وارد کردن یا تغییر نام مسئله،
منویFormat: فرمت نمایش اعداد و نحوه نمایش در سلول ها و تعیین فونت، تغییر عرض و ارتفاع، نمایش بصورت ماتریس نرمال.
منویFile: ایجادمسئله جدید، نمایش مسئله های ذخیره شده، بستن و ذخیره کردن مسئله، تنظیمات چاپ و پرینت مسئله و خروج.
منویEdit: وارد کردن یا تغییر نام مسئله،
متغیرهاو محدودیت ها، تغییر وضعیت تابع هدف،
اضافه و حذف کردن، متغیرها و محدودیتها،

65. منویWindow: نحوه قرار گرفتن یا چیدن پنجره هاست.
منوی :Solve and Analyze
جهت رسیدن به جواب نهایی مسئله بکار میرود. حل مسئله با نمایش جدول نهائی،
بصورت مرحله به مرحله و به روش ترسیمی.
تنظیم حد تغییرات عدد صحیح،تعیین تعداد ارقام اعشاربرای دقت جواب.
منویResults: نمایش خلاصۀ جواب مسئله و متغیرهای تصمیم، تحلیل حساسیت تمام اهداف مسئله و تحلیل حساسیت مقادیر سمت راست و نمایش ترکیب آنها، تحلیل جوابهای نشدنی، تحلیل حساسیت مسئله دارای جواب بیکران، تحلیل حساسیت پارامتری و نمایش آن بصورت گرافیکی و جدول، گزارش کاملی از حل مسئله و نمایش جدول نهایی مسئله، دیدن جوابهای بهینه دیگر، نمایش تعداد مراحل سیمپلکس و زمان صرف شده آن.
منویUtilities: برای استفاده از ماشین حساب، ساعت و نمایش نمودار است.
منوی WinQSB: برنامه های دیگر قابل اجرا با این نرم افزار را نمایش میدهد.
منویWindow: نحوه قرار گرفتن یا چیدن پنجره هاست.

66. حل مسئله با گزینه Solve The Problem از منوی Solve and Analyze

67. حل مسئله با گزینه Solve and Display Steps از منوی Solve and Analyze

68. حل مسئله با گزینه Graphic Method از منوی Solve and Analyze

69. اجرای solution summaryاز منوی Result
تحلیل حساسیت اهداف مسئله
گزینه sensitivity Analysis for (OBJ) از منوی Result

70. نمایش نمودار میله ای با منوی Utilities

71. پـایـان
از توجه شما متشکریم