WinQSB教程

LOGOWinQSB软件应用ContentsWinQSB软件简介0线性规划1对偶理论2整数规划3目标规划4运输与指派问题5网络模型6网络计划7动态规划8排队论9WinQSB简介QSB是QuantitativeSystemsforBusiness的缩写，早期的版本在DOS操作系统下运行，WinQSB在Windows操作系统下运行。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。WinQSB软件是什么?WinQSB简介WinQSB是一种教学软件，里面有大量的模型，对于非大型的问题一般都能计算，较小的问题还能演示中间的计算过程。WinQSBV2.0共有19个子系统（见表1），分别用于解决运筹学不同方面的问题。可以用WinQSB软件做什么？WinQSB操作简介1.线性规划2.对偶理论3.整数规划4目标规划5.运输与指派问题6.网络模型7.网络计划8.动态规划9.排队论二、HowtoinstallWinQSB的安装比较简单。双击Setup.exe，弹出窗口如图1所示。图1输入要安装到哪个目录，点Continue按钮，弹出窗口如图2所示。图2输入用户名和公司或组织名称，点Continue按钮进行文件的复制，完成后弹出窗口如图3，显示安装完成，点“确定”退出。图3WinQSB软件安装完毕后，会在开始程序WinQSB中生成19个菜单项，分别对应运筹学的19个问题。如图4所示。针对不同的问题，选择不同的子菜单项，运行相应的程序。图4操作简介主窗口标题栏程序名菜单栏工具、格式编辑拦信息栏Exchangedatawithoffice与Office文档交换数据从Excel或Word文档中复制数据到WinQSB：用户放在Excel电子表中的数据可以复制到WinQSB中，方法是先选中要复制电子表中单元格的数据，点击复制，然后在WinQSB的电子表格编辑状态下选中要粘贴的单元格点击粘贴完成复制.将WinQSB的数据复制到Office文档：先清空剪贴板，选中WinQSB表格中要复制的单元格，点击Edit→Copy,然后粘贴到Excel或Word文档中.将WinQSB的计算结果复制到Office文档：问题求解后，先清空剪贴板，点击File→Copytoclipboard就将结果复制到Office文档.保存计算结果：问题求解后，点击File→Saveas,系统以文本格式（*.txt）保存结果,然后复制到Office文档.软件应用——求解线性规划说明：用WinQSB软件求解LP问题不必化为标准形；对于有界变量可以不转化只要修改系统变量类型即可；对于不等式约束可以在输入数据时直接输入不等式.我们将结合例题介绍利用WinQSB软件求解LP问题的操作步骤及应用.１.启动窗口。在开始菜单中选择LinearandIntegerProgramming，运行后出现启动窗口如下图5所示。图5①标题栏：显示了程序的名称。②菜单栏：共有两个菜单：File和Help。File菜单只有三个子菜单：NewProblem：创建新问题LoadProblem：装载问题Exit：退出Help菜单为帮助菜单（略）③工具栏：提供了执行菜单栏各功能的快捷按钮。④信息栏：把鼠标移动到工具栏按钮上时，信息栏会给出相应的说明信息。【例】利用WinQSB软件求解下列LP问题12312312313312max3s.t.211,423,21,510,,0.fxxxxxxxxxxxxxx解（1）启动线性规划与整数规划程序.方法：点击“开始”“程序”“WinQSB”“LinearandIntegerProgramming”,屏幕显示如下图.（2）建立新问题或打开磁盘中已有的文件.按照上图所示建立或打开一个LP问题；点击“File”“LoadProblem”打开磁盘中的LP问题数据文件（LP程序自带后缀为“.LPP”的三个例题，供学习参考）；点击“File”“NewProblem”建立新问题出现如图6所示的问题选项输入界面.WinQSB求解线性规划图6输入数据.若选择“SpreadsheetMatrixForm”，则以电子表格形式输入变量系数矩阵和右端常向量，如表7所示；若选择NormalModelForm则以自由格式输入标准模型，见图8.表7电子表格数据输入形式WinQSB求解线性规划图8自由格式输入标准模型点击OK按钮，进入数据输入窗口。图7菜单栏：共有9个菜单：File、Edit、Format、SolveandAnalysis、Results（此处为灰色不可用）、Utilities、Window、WinQSB和Help。①File菜单：共有９个子菜单。NewProblem：新建问题。LoadProblem：装载问题CloseProblem：关闭问题SaveProblem：保存问题SaveProblemAs：问题另存PrintProblem：打印问题PrintFont：打印字体PrintSetup：打印设置Exit：退出②Edit菜单③Format菜单。Rowheight：调节电子表格行高。Columnweight：调节电子表格列宽。Font：选择显示字体（为Windows标准的字体对话框）•Format-Number：选择数字的显示格式。•Format-Alignment：电子表格文字的对齐方式。图12左上部分为文字对齐方式（左、右、中）右上部分为对齐方式的应用范围（应用于所有列、首行、首列、选定的列）④SolveandAnalysis菜单。图13它也会根据不同的子程序而有不同的子菜单，主要的是：SolvetheProblem：求解问题SolveandDisplaySteps：求解并显示过程⑤Utility菜单。此菜单较简单，主要是提供了几个小工具，有Calculator（计算器）、Clock（时钟）和Graph/Chart（图表）。⑥Window菜单层叠平铺此处会显示已经打开的子窗口的名称，可方便的进行切换。⑦WinQSB菜单•WinQSB菜单提供了WinQSB的１９个功能的菜单，可在此处方便的打开其它子程序。⑧Help菜单•提供了WinQSB的帮助。（4）修改变量类型.图6给出了非负连续、非负整数、0-1型和无符号限制（无约束）4种变量类型选项，当选择了某一种类型后系统默认所有变量都属于这种类型.在本例中，可直接将列中的下界（LowerBound）改为5，上界（LowerBound）改为10.见图9所示.WinQSB软件应用（5）修改变量名和约束名.系统默认变量名为x1,x2,…,xn,约束名为c1,c2,…,cm.可以通过点击“Edit”后，用下拉菜单中四个选项来修改标题名（ProblemName）、变量名（VariableName）、约束名（ConstraintName）和目标函数准则（max和min）.WinQSB软件支持中文.（6）求解.点击“SolveandAnalyze”,下拉菜单有三个选项：求解不显示迭代过程（SolvetheProblem）、求解显示单纯形法迭代过程（SolveandDisplaySteps）及图解法（GraphicMethod，限两个决策变量）.当选择“SolvetheProblem”时，系统显示求解的综合报告表，见表10.表10求解的综合报告表最优解最优值此窗口有６个菜单：File、Format、Result、Utilities、Window和Help。File菜单打印快速打印窗口结果另存复制到剪贴板打印字体设置打印设置退出Results菜单:主要是对问题进行各种不同的分析和显示。解概要约束条件概要目标函数灵敏度分析右端项灵敏度分析组合报表不可行分析无界分析执行参数分析显示参数分析图形显示参数分析最终单纯形表获取候补最优解显示运行时间和交互图17当LP问题无可行解时，系统会指出无可行解的原因.例如将本例中的第3个约束1321xx改为132100xx可行解及原因.见图11和表12.说明第3个约束等于100，右端常数至少加上-90.，系统显示无图11系统显示无可行解表12系统显示无可行解原因实验一：线性规划运用WinQSB求解下面线性规划问题：12341234123412312343max6572692608520.05150730..0010200,1,2,3jZstjxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx实验一：线性规划求解步骤：1.启动线性规划和整数规划程序2.建立新问题或者打开磁盘中已有的文件3.输入数据4.修改变量类型5.修改变量名和约束名6.求解7.结果显实及分析8.单纯形表9.模型形式转变10.写出对偶模型练习题实验一：线性规划返回电子表格标准模型实验一：线性规划返回41第6行提示AlternateSolutionExists!!知原线性规划问题有多重解。最优解为(1.4286,0,20,98.5714)TX最优值661.4285Z实验一：线性规划返回实验一：线性规划返回实验一：线性规划返回实验一：线性规划返回46（10）写出对偶模型点击菜单栏Format→SwitchtoDualForm，系统自动给出线性规划的对偶模型，再点击一次给出原问题模型。47对偶线性规划的WinQSB应用1234max24Zxxxxs.t.13412342341234395156473043420583400,1,2,3,4jxxxxxxxxxxxxxxxj1.写对偶线性规划,变量用表示;2.求原问题及对偶问题的最优解3.分别写出价值系数Cj及右端常数的最大允许变化范围；4.目标函数系数改为C=(4,2,6,1)，同时常数改为b=(20,40,20,40)，求最优解；5.删除第四个约束同时删除第三个变量，求最优解；6.增加一个变量x5，系数为求最优解。515253545(,,,,)(6,5,4,2,3)caaaa48解:启动线性规划与整数规划(LinearandIntegerProgramming),建立新问题，取名为dual1,输入数据得到表并存盘。（1）点击Format→SwitchtoDualForm，得到对偶问题的数据表，点击Format→SwitchtoNormalModelForm，得到对偶模型，点击Edit→VariableName，分别修改变量名，得到以y为变量名的对偶模型，如图所示。4950（2）再求一次对偶返回到原问题，求解显示结果，此时最优解为X=(2,4.25,1,0)T，最优值Z=14.5。表中影子价格(ShadowPrice)对应列的数据就是对偶问题的最优解为Y=(0.2833,0.025,0.475,0)。51（3）由表2-2最后两列可知：要使最优解不变，价值系数Cj(j=1,2,3,4)最大允许变化范围分别是C1∈[0.8333,4.1667]，C2∈[1.333,5.7778]，C3∈[1.1667,4.5]，C4∈(-∞,3.4917]；52（3）要