آموزش GAMS – قسمت ۱۸ : خروجی دادن به اکسل در GAMS IDE

چرا خروجی را به اکسل ذخیره کنیم؟

ذخیره نتایج در اکسل:

• تحلیل آسان: امکان استفاده از ابزارهای اکسل (مثل نمودارها) برای تحلیل نتایج.
• اشتراک‌گذاری: فایل‌های اکسل برای ارائه به مدیران یا تیم‌ها مناسب‌اند.
• مستندسازی: ذخیره نتایج برای پروژه‌های بزرگ و چندمرحله‌ای.

GAMS IDE از ابزار GDX (GAMS Data eXchange) و دستور gdxxrw برای انتقال نتایج به اکسل استفاده می‌کند.

مراحل خروجی دادن به اکسل در GAMS IDE

برای ذخیره نتایج مدل در اکسل:

1. اجرای مدل: مدل را در GAMS IDE اجرا کنید و نتایج (مثل متغیرها) را محاسبه کنید.
2. ذخیره در GDX: نتایج را در یک فایل .gdx ذخیره کنید.
3. تبدیل به اکسل: از ابزار gdxxrw برای انتقال داده‌ها از فایل .gdx به اکسل استفاده کنید.

مرحله ۱: مدل‌سازی و اجرای مدل

از مدل حمل‌ونقل چندمحصولی استفاده می‌کنیم (مشابه قسمت‌های قبل). داده‌ها از اکسل وارد شده و نتایج در اکسل ذخیره می‌شوند.

ساختار فایل اکسل ورودی

فایل اکسل (data_output.xlsx) برای مسئله حمل‌ونقل چندمحصولی:

• Sheet1 (هزینه‌ها)

• Sheet2 (تقاضاها)

• تبدیل اکسل به GDX برای مسئله
  

فایل را در پوشه پروژه GAMS IDE (مثل C:\GAMS\workdir) ذخیره کنید.

مرحله ۲: تبدیل اکسل ورودی به GDX

1. فایل GAMS جدید (convert_output.gms) در GAMS IDE

* تبدیل اکسل به GDX برای مسئله
Sets
  i "شهرها"
  j "محصولات";
Parameters
  c(i,j) "هزینه حمل"
  d(i,j) "تقاضا";
$call gdxxrw data_output.xlsx par=c rng=Sheet1!A1:C7 par=d rng=Sheet2!A1:C7
$gdxout data_output.gdx
$unload i j c d
$gdxout

1. با کلید F9 اجرا کنید تا data_output.gdx ایجاد شود.

مرحله ۳: کد GAMS برای مدل و خروجی به اکسل

کد زیر مدل را اجرا می‌کند، نتایج را در فایل GDX ذخیره می‌کند و سپس به اکسل منتقل می‌کند:

* مدل حمل‌ونقل چندمحصولی با خروجی به اکسل در GAMS IDE
$Ontext
این مدل هزینه حمل را کمینه می‌کند و نتایج را به فایل اکسل ذخیره می‌کند.
$Offtext

* تعریف مجموعه‌ها
Sets
  i "شهرهای مقصد"
  j "محصولات";

* تعریف پارامترها
Parameters
  c(i,j) "هزینه حمل (هزار تومان)"
  d(i,j) "تقاضای هر شهر و محصول (واحد)"
  s "ظرفیت انبار (واحد)"
  x_result(i,j) "نتایج مقدار حمل برای ذخیره"
  z_result "نتیجه هزینه کل برای ذخیره";

* وارد کردن داده‌ها از فایل GDX
$gdxin data_output.gdx
$load i j c d
$gdxin
s = 1500;

* تعریف متغیرها
Variables
  x(i,j) "مقدار حمل هر محصول به هر شهر (واحد)"
  z "هزینه کل (هزار تومان)";
Positive Variable x;

* تعریف معادلات
Equations
  Cost "هزینه کل"
  Demand(i,j) "تقاضای هر شهر و محصول"
  Supply "محدودیت ظرفیت انبار";

Cost.. z =e= sum((i,j), c(i,j)*x(i,j));
Demand(i,j).. x(i,j) =g= d(i,j);
Supply.. sum((i,j), x(i,j)) =l= s;

* تعریف و حل مدل
Model TransportOutput /all/;
Solve TransportOutput using LP minimizing z;

* ذخیره نتایج در پارامترها
x_result(i,j) = x.l(i,j);
z_result = z.l;

* ذخیره نتایج در فایل GDX
$gdxout results_output.gdx
$unload x_result z_result
$gdxout

* انتقال نتایج به فایل اکسل
$call gdxxrw results_output.gdx par=x_result rng=Sheet1!A1 par=z_result rng=Sheet2!A1 o=results.xlsx

توضیح کد

• وارد کردن داده‌ها:
  • $gdxin data_output.gdx: داده‌های ورودی از فایل data_output.gdx.
  • $load i j c d: مجموعه‌ها و پارامترها را می‌خواند.
• مدل‌سازی:
  • معادلات: تابع هدف (Cost), تقاضا (Demand), ظرفیت (Supply).
  • حل مدل: با حل‌کننده LP (مثل CPLEX).
• ذخیره نتایج:
  • x_result(i,j) = x.l(i,j) و z_result = z.l: نتایج را در پارامترها ذخیره می‌کند.
  • $gdxout results_output.gdx: نتایج را در فایل results_output.gdx ذخیره می‌کند.
  • $call gdxxrw: نتایج را به فایل اکسل (results.xlsx) منتقل می‌کند.
• اجرا در GAMS IDE:
  • فایل را ذخیره کنید (مثل transport_output.gms).
  • با کلید F9 اجرا کنید.
  • خروجی در فایل .lst و فایل اکسل (results.xlsx) قابل‌مشاهده است.

خروجی نمونه

در فایل اکسل (results.xlsx):

• Sheet1 (مقدار حمل)

• Sheet2 (هزینه کل):

• توضیح: مقدار حمل (x_result) تقاضاها را تأمین می‌کند و هزینه کل ۳۱۷۵۰ هزار تومان است.

نکات مهم در GAMS IDE

• ابزار gdxxrw: باید همراه GAMS نصب شده باشد. مسیر آن را در تنظیمات GAMS IDE بررسی کنید.
• مسیر فایل‌ها: فایل‌های data_output.xlsx, data_output.gdx, results_output.gdx, و results.xlsx باید در پوشه پروژه باشند.
• خطاها: اگر اکسل ایجاد نشد، پیام‌های خطا در پنجره Output یا .lst را بررسی کنید (مثل مسیر اشتباه یا مشکل در gdxxrw).
• خوانایی: از کامنت‌ها (* یا $Ontext/$Offtext) برای مستندسازی استفاده کنید.

نکات کلیدی

• خروجی به اکسل: نتایج مدل با gdxxrw به اکسل منتقل می‌شوند.
• GDX: واسطه برای ذخیره نتایج قبل از انتقال به اکسل.
• GAMS IDE: اجرای کد با F9 و بررسی فایل اکسل خروجی.
• کاربرد: برای تحلیل نتایج و اشتراک‌گذاری با دیگران.

گام بعدی

در قسمت بعدی، با حلقه‌ها (Loops) در GAMS آشنا می‌شوید تا سناریوهای مختلف را به‌صورت خودکار اجرا کنید. فایل‌های نمونه و ویدئوهای این دوره را از سایت بهینه‌یار دانلود کنید!

کلمات کلیدی: آموزش GAMS، خروجی به اکسل در GAMS IDE، GDX در GAMS، مدل‌سازی بهینه‌سازی، بهینه‌یار