Winqsb final

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FICHA DE IDENTIFICACIÓN DE TRABAJO DE INVESTIGACIÓN Título Nombres y Apellidos

Código de estudiantes

Álvarez Rojas Sandra

Autor/es

Cedeño Rojas Carmiña Yanina Claros García Kevin Alex

Fecha

18 de junio del 2017

Carrera

Ingeniería en Gas y Petróleo

Asignatura

Investigación Operativa

Grupo

B

Docente

Ing. Jara Arias Edwin Windsor

Periodo Académico

Semestre VII

Subsede

Cochabamba

Copyright © 2017 por (Álvarez Sandra- Cedeño Carmiña-Claros Kevin). Todos los derechos reservados.

WINQSB

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1. INTRODUCCION El Winqsb o QSB - Quantitative System Business, es un paquete de herramientas desarrolladas por el Dr. Yih-Long Chang para solucionar y automatizar problemas de carácter complejo. Winqsb es un software de ayuda a la toma de decisiones que contiene herramientas muy útiles para resolver distintos tipos de problemas en el campo de la investigación de operaciones.

WinQSB es una herramienta poderosa para el manejo de métodos cuantitativos, el cual está conformado por 19 módulos: Este programa contiene los más útiles y populares métodos cuantitativos usados en las ciencias administrativas, investigación de operaciones y administración de operaciones.

WinQSB es una aplicación versátil que permite la solución de una gran cantidad de problemas: administrativos, de producción, de recurso humano, dirección de proyectos, etc.

Debido a su facilidad y potencia de manejo, este libro se convierte en una herramienta indispensable para el estudiante de pregrado o postgrado que participa en materias como la investigación de operaciones, los métodos de trabajo, planeación de la producción, evaluación de proyectos, control de calidad, simulación, estadística, entre otras.

El paquete WinQSB puede usarse:  comprobar las soluciones de los problemas de las relaciones.  resolver problemas grandes  realizar experimentos para comprender los conceptos presentados en clase.

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2. OBJETIVOS 2.1. OBJETIVO GENERAL Conocer la aplicación del programa winQSB, y de esta manera aplicarla en la investigación operativa.

2.2. OBJETIVO ESPECIFICO  Saber que es winQSB y para q sirve.  Conocer las características del programa WinQSB  Realizar un ejercicio con el programa winQSB

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3. DESARROLLO

3.1. DEFINICION WinQSB es un sistema interactivo de ayuda a la toma de decisiones que contiene herramientas muy útiles para resolver distintos tipos de problemas en el campo de la investigación operativa. El sistema está formado por distintos módulos, uno para cada tipo de modelo o problema. Entre ellos destacaremos los siguientes:  Linear programming (LP) and integer linear programming (ILP) Este módulo incluye los programas necesarios para resolver el problema de programación lineal gráficamente o utilizando el algoritmo del Simplex; también permite resolver los problemas de programación lineal entera utilizando el procedimiento de Ramificación y Acotación (Branch&Bound).  Linear goal programming (GP) and integer linear goal programming (IGP) Resuelve modelos de programación multiobjetivo con restricciones lineales.  Quadratic programming (QP) and integer quadratic programming (IQP) Resuelve el problema de programación cuadrática, es decir, problemas con función objetivo cuadrática y restricciones lineales. Utiliza un método Simplex adaptado. Los modelos de IQP los resuelve utilizando algoritmos de ramificación y acotación.  Network modeling (NET) Incluye programas específicos para resolver el problema del transbordo, el problema del transporte, el de asignación, el problema del camino más corto, flujo máximo, árbol generador, y problema del agente viajero.  Nonlinear programming (NLP): Permite resolver problemas no lineales irrestringidos utilizando métodos de búsqueda lineal, y problemas no lineales con restricciones utilizando el método SUMT (función objetivo con penalizaciones sobre el incumplimiento de las restricciones).

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 PERT/CPM: Módulo de gestión de proyectos en los que hay que realizar varias actividades con relaciones de precedencia. A cada uno de estos módulos se accede directamente desde la entrada a WinQSB en el menú principal, seleccionando respectivamente las siguientes opciones del menú: • Linear and Integer Programming • Goal Programming • Quadratic Programming • Network Modeling • Nonlinear Programming  PERT_CPM WinQSB utiliza los mecanismos típicos de la interface de Windows, es decir, ventanas, menús desplegables, barras de herramientas, etc. Por lo tanto el manejo del programa es similar a cualquier otro que utilice el entorno Windows.

Al acceder a cualquiera de los módulos se abre una ventana en la que debemos elegir entre crear un nuevo problema (File > New Problem) o leer uno ya creado (File >Load Problem).

Las extensiones de los ficheros con los modelos las pone el programa por defecto, por lo tanto solamente debemos preocuparnos del nombre, que no deberá tener más de 8 caracteres.

Todos los módulos del programa tienen en común los siguientes menús desplegables: File: incluye las opciones típicas de este tipo de menús en Windows, es decir, permite crear y salvar ficheros con nuevos problemas, leer otros ya existentes o imprimirlos.

Edit: incluye las utilidades típicas para editar problemas, copiar, pegar, cortar o deshacer cambios. También permite cambiar los nombres de los problemas, las variables, y las restricciones. Facilita la eliminación o adición de variables y/o restricciones, y permite cambiar el sentido de la optimización.

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Format: incluye las opciones necesarias para cambiar la apariencia de las ventanas, colores, fuentes, alineación, anchura de celdas, etc.

Solve and Analyze: esta opción incluye a los menos dos comandos, uno para resolver el problema y otro para resolverlo siguiendo los pasos del algoritmo.

Results: incluye las opciones para ver las soluciones del problema y realizar si procede distintos análisis de la misma.

Utilities: este menú permite acceder a una calculadora, a un reloj y a un editor de gráficas sencillas.

Window: permite navegar por las distintas ventanas que van apareciendo al operar con el programa.

WinQSB: incluye las opciones necesarias para acceder a otro módulo del programa.

Help: permite acceder a la ayuda on-line sobre la utilización del programa o las técnicas utilizadas para resolver los distintos modelos. Proporciona información sobre cada una de las ventanas en la que nos encontremos.

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3.2. INTRODUCIR PROBLEMA Para acceder a este módulo y crear nuestro propio modelo debemos seguir la siguiente secuencia, WinQSB > Linear and Integer Programming > File > New Problem Aparecerá entonces la siguiente ventana:

En la que debemos indicar: o Problem Title: El nombre del problema o Number of Variables: El número de variables o Number of Constraints: El número de restricciones (sin contar las de no negatividad) o Objective Criterion: Si el problema es de maximizar o minimizar o Data Entry Format: El formato de los datos de entrada, que puede ser: o Spreadsheet Matrix Form.- Formato de hoja de cálculo, solo se introducen los coeficientes o Normal Model Form.- Se introduce el problema completo en la forma habitual. o Default Variable Type: El tipo de variables, podemos elegir entre:

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Nonnegative Continuous (x >= 0) Nonnegative Integer (x >= 0 y entera) Binary (x, 0 o 1) Unsigned/unrestricted (x no restringida) A continuación podemos introducir los datos del modelo. Para poner cotas a las variables debemos utilizar el formato ">= 15, <=20", teniendo en cuenta que el infinito se indica utilizando la letra M. 3.3. RESOLUCION DE PROBLEMA Y OBTENCION DE RESULTADOS Una vez introducido el modelo podemos resolverlo utilizando una cualquiera de las tres opciones siguientes: 3.3.1. Solve and Analyze > Solve the Problem: Proporciona un informe completo sobre la solución del problema resumido en la siguiente tabla:

Como podemos observar la información contenida en la tabla es la siguiente: o Decision Variable Nombre de las variables o Solution Value Valor de las variables en la solución óptima o Unit Cost or Profit (c(j)) Coeficiente de la variable en la función objetivo o Total Contribution: Contribución total de la variable a la función objetivo, cjxj o Reduced Cost: Coste reducido, - (zj - cj) o Basis Status: Indica si la variable es o no básica

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o Allowable Min c(j): Mínimo valor de cj sin que cambie la base óptima o Allowable Max c(j): Máximo valor para cj sin que cambie la base óptima o Objective Function: Valor de la función objetivo o Constraint: Nombre de la restricción o Left Hand Side: Valor del término de la derecha o Direction: Signo para la restricción (<=, >= o =) o Right Hand Side: Valor de la restricción en la solución óptima o Slack or Surplus: Valor de la variable de holgura o Shadow Price: Valor de la variable dual asociada a la restricción o Allowable Min RHS: Mínimo valor para bi sin que cambie la base óptima o Allowable Max RHS: Máximo valor para bi sin que cambie la base óptima 3.3.2. Solve and Analyze > Solve and Display Steps Permite resolver el problema paso a paso, muestra la tabla del Simplex indicando en la última columna el ratio para elegir la variable que deja de ser básica. Obsérvese que la última fila corresponde a la ecuación de la función objetivo y que los costes reducidos aparecen cambiados de signo.

En esta ventana aparece un menú en el que la opción Simplex Iteration nos permite realizar las siguientes acciones: o Next Iteration: Realizar la siguiente iteración o Choose Entering: Variable Elegir la nueva variable básica o Go to the Last Tableau: Ver la tabla óptima o Nonstop to Finish: Resolver el problema y dar un informe global 3.3.3. Solve and Analyze > Graphic Method

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Resuelve problemas de dos variables gráficamente, debemos elegir qué variable representar en cada eje.

3.3.4. Solve and Analyze > Perform Parametric Analysis Esta opción realiza el análisis paramétrico del modelo. Es decir, indica cómo cambia la función objetivo cuando el vector de costes o el RHS se perturba paramétricamente, z = c+µc' o RHS = b+µb'. El informe de resultados final tiene el siguiente formato:

Como vemos, además de indicar cómo cambia el valor de la función según varía el parámetro µ, también se indica la pendiente del cambio en cada tramo (Slope), y cada vez que se produce un cambio de base, la variable que deja de ser básica (Leaving Variable) y la nueva variable básica (Entering Variable).

Desde la opción Results > Graphic Parametric Analysis podemos representar gráficamente el análisis paramétrico.

3.3.5. Solve and Analyze > Alternative Solutions Proporciona soluciones óptimas alternativas si es que las hay.

3.3.6. Format > Switch to Dual Form Proporciona el problema dual del modelo que hemos introducido.

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3.4. RESOLUCION DE EJERCICIO A causa del ocurrido, derrame de hidrocarburos, se acudió a 3 empresas especialistas en la biorremediación de suelos contaminados con hidrocarburos, la empresa COVARRUBIA está dispuesta en biorremediar 500 m3, TROPIFLOR 400 m3 y SUEZ 300 m3. La zona a biorremediar se dividió en 3 zonas según a la contaminación, la ZONA I necesita ser biorremediada 280 m3, ZONA II 400 m3 y ZONA III 520 m3. Se necesita saber la distribución de las empresas en las zonas contaminadas, de tal forma que los costos sean mínimos.

EMPRESAS

ZONA 1

ZONA 2

ZONA 3

COVARRUBIA

110 $

90 $

135 $

TROPIFLOR

98 $

92 $

140 $

SUEZ

280 $

85 $

138 $

PASO 1 Una vez se haya ingresado al módulo Network Modeling, se abrirá una ventana de inicio del módulo, tal como se muestra a continuación.

SALIR DEL MODULO

CARGAR UN PROBLEMA

NUEVO PROBLEMA

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ABRIR LA CALCULADORA

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PASO 2 Aquí podemos crear un nuevo problema o cargar uno que ya nos encontremos desarrollando, en este caso abriremos un nuevo problema. Una vez demos click en "Nuevo Problema" se abrirá un menú emergente que nos pedirá ingresar la información básica del problema.

CRITERIO DE LA FUNCION OBJETIVO

TIPO DE PROBLEMA A RESOLVER

FORMATO EN EL QUE SE INTRODUCE LA INFORMACION

NOMBRE DEL PROBLEMA

NUMERO DE FUENTES

NUMERO DE DESTINOS

En este menú debemos completar la información concerniente al tipo de problema, criterio de la función objetivo y el número de fuentes y destinos que tenga nuestro problema, en este caso tenemos 3 fuentes y 3 destinos. Una vez completado el proceso damos click en "OK" y observaremos la siguiente ventana. En esta ventana podemos observar la matriz en la que ingresaremos los datos.

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PASO 3 El proceso de reconocimiento de la ventana matriz es rápido, además de las ya explicadas herramientas se encuentran funciones de edición bastante conocida y de formato alfanumérico. Antes de ingresar los datos podemos modificar los nombres de las fuentes y destinos en el menú "Edición (Edit / Node Names)". Nosotros renombraremos en este caso los nodos por los indicados en el problema.

OFERTA

DEMANDA

IMPRIMIR

RESOLVER

GUARDAR PROBLEMA

Seguidamente se consignan los costos asociados al modelo, igualmente se consignan la respectiva oferta de cada una de las plantas y las demandas de las ciudades.

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PASO 4 Ahora que se ha completado de suministrar toda la informaciรณn se procede a resolver el modelo (click en resolver), la ventana que se abrirรก tendrรก la informaciรณn respecto a las unidades enviadas de cada Planta hacia cada ciudad y el costo total รณptimo.

COSTO TOTAL DE LA DISTRIBUCION

COSTO UNITARIO

CARGA

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PASO 5 De esta manera se obtiene la solución óptima del modelo de transporte, sin embargo no es todo lo que WinQSB tiene para ofrecer respecto al modelo de transporte, dado que este software posee herramientas que entregan el resultado gráficamente y presenta los resultados que se obtienen mediante los métodos heurísticos que hemos visto en módulos anteriores como Método de Aproximación de Vogel, Método de Costos Mínimos y el Método de la Esquina Noroeste, que una vez se ha obtenido la solución mediante el programa sirven para entornos netamente académicos.

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3.5. MÉTODOS HEURÍSTICOS EN WINQSB (NETWORK MODELING) Para poder visualizar (recordamos que esto es regularmente requerido con fines académicos) los tabulados finales obtenidos mediante los métodos heurísticos en Network Modeling tenemos que acceder a la pestaña llamada "Solve and Analyze" una vez ahí debemos seleccionar la opción "Select Initial Soluction Method", Tal como lo mostramos a continuación.

PASO 6 Una vez cumplido este procedimiento se abrirá un menú en el cual podremos seleccionar el método heurístico cuyo tabulado final queremos observar.

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PASO 7 Una vez hemos seleccionado el método damos click en "OK" y procedemos a acceder a la opción "Solve and Display Steps - Tableu" que se encuentra en la pestaña "Solve and Analyze" tal como lo mostramos a continuación.

Ahora veremos el tabulado final del método heurístico escogido.

3.6. MÉTODO DE APROXIMACIÓN DE VOGEL

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3.7. MÃ&#x2030;TODO DE LA ESQUINA NOROESTE PASO 8

PASO 9

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4. CONCLUSION  WinQSB es un sistema interactivo de ayuda a la toma de decisiones que contiene herramientas muy útiles para resolver distintos tipos de problemas en el campo de la investigación operativa.  Una de las características de este programa es que es para el manejo de métodos cuantitativos, el cual está conformado por 19 módulos: este programa contiene los más útiles y populares métodos cuantitativos usados en las ciencias administrativas, investigación de operaciones y administración de operaciones.  En la resolución de ejercicios se puede ver que el programa nos proporciona los resultados de forma fácil, uno de los método que aplica para la resolución del ejercicio es el vogel, en el cual podemos ver los costos mínimos, de la operación.

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5. BIBLIOGRAFIA

http://webdelprofesor.ula.ve/economia/gsfran/Programas/Manual%20winqsb.pdf https://prezi.com/uvjdyaoyc7ca/que-es-winqsb/ https://www.ingenieriaindustrialonline.com/herramientas-para-el-ingenieroindustrial/investigaci%C3%B3n-de-operaciones/programaci%C3%B3n-lineal-enwinqsb/ http://webdelprofesor.ula.ve/economia/gsfran/Programas/Manual%20winqsb.pdf

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