Lingo软件 第六章 lingo软件与对策论
LINGO使用说明比较简单
LINGO使用说明比较简单
第九步,分析和优化结果。
优化模型求解完成后,你可以通过结果显
示区中的结果表格和图表来分析和优化结果。
LINGO还提供了一些分析工具,如灵敏度分析和场景分析,帮助你深入理解模型的行为和性能。
第十步,保存和导出结果。
在 LINGO 中,你可以保存整个优化模型
及其求解结果,以供将来使用。
通过点击菜单栏中的“文件”选项,选择“保存”或“导出”,就可以将模型和结果保存为不同的文件格式,如LINGO模型文件(.lng)、Excel 文件(.xls)或文本文件(.txt)。
通过上述十个步骤,你可以使用LINGO软件完成一个优化模型的建立、求解和分析。
当然,LINGO还具备其他高级功能和应用,如混合整数规划、随机规划和非线性规划等,可以根据你的具体需求进行进一步学习和应用。
LINGO使用手册和官方网站上有更多详细的说明和案例,可以帮助你更好
地使用和理解LINGO软件。
LINGO应用教程
第十章 LINGOLingo 软件是求解线性规划、非线性规划的数学软件,也可用于一些线性和非线性方程组的求解等。
Lingo 实际上也是最优化问题的一种建模语言,包括许多常用的数学函数供使用者建立优化模型时调用,并可以接受与其他数据文件交换数据。
第一节 LINGO 软件的基本使用方法1.1 LINGO 使用入门在windows 操作系统下启动LINGO 后,将进入LINGO 集成环境,包括主框架窗口和模型窗口两部分。
主框架窗口集成了菜单和命令按钮,模型窗口用于输入模型。
例1 求解数学模型12121212max 23..4310351200x x s t x x x x x x ++≤+≤≥≥解:在模型窗口输入LINGO 求解模型如下:输入模型后选择菜单LINGO|Solve 或者按工具栏的,LINGO开始编译模型,如有语法错误将返回一个错误的消息并指明错误出现的位置;如果通过编译,LINGO将激活Solver运算器寻求模型的最优解,首先出现Solver Status状态窗口显示模型求解的运算状态信息:状态窗口显示的信息含义如下:“Global optimal solution found”表示得到全局最优解。
“Objective value: 7.454545”表示最优目标值为7.454545。
“Total solver iterations:2” 表示迭代2次得到结果。
“V alue”给出最优解中各变量的值:x1=1.272727,x2=1.636364。
Reduced Cost 值列出最优单纯形表中判别数所在行的变量的系数,表示当变量有微小变动时,目标函数的变化率。
其中基变量的reduced cost值应为0,对于非基变量xj,相应的reduced cost值表示当某个变量xj 增加一个单位时目标函数减少的量( max型问题)。
本例中此值均为0。
SLACK OR SURPLUS值给出约束条件的松驰变量或剩余变量的值。
Lingo软件介绍
收点
B1
B2
B3
B4
B5
B6
B7
B8 产量
发点
A1
6
2
6
7
4
2
5
9 60
A2
4
9
5
3
8
5
8
2 55
A3
5
2
1
9
7
4
3
3 51
A4
7
6
7
3
9
2
7
1 43
·集的名字 ·父集的名字 ·可选,集成员 ·可选, 集成员的属性
定义派生集的语法:
setname(parent_set_list)[/member_list/][:attribute_list];
说明:setname是集的名字,parent_set_list是已定义的集的列 表,多个时必须用逗号隔开。
集循环函数
1.@for 该函数用来产生对集成员的约束。基于
建模语言的标量需要显式输入每个约束,不 过@for函数允许只输入一个约束,然后 LINGO自动产生每个集成员的约束。
例 产生序列{1,4,9,16,25}
model: sets:
number/1..5/:x; endsets
@for(number(I): x(I)=I^2); end
Lingo软件介绍
➢ 这套软件包由美国芝加哥大学的Linus Scharge 教授于1980年前后开发,专门用于求解最优化 问题,后经不断完善和扩充,并成立LINDO公 司进行商业化运作,取得了巨大的成功。全球 《财富》杂志500强的企业中,一半以上使用该 公司产品,其中前25强企业中有23家使用该产 品。
《Lingo教程》课件
学习面向对象编程的基本概念和Lingo中的类、对象和继承。
2
继承和多态
掌握继承和多态的概念,以及如何使用它们设计灵活可扩展的程序。
3
使用Lingo进行网络编程
了解如何使用Lingo进行网络通信和数据交换。
4
错误处理
学习如何处理异常和错误,以确保程序的稳定性和利用Lingo开发图形用户界面, 创建直观、互动和易于使用的应 用程序。
游戏制作
使用Lingo创建令人兴奋的游戏, 实现各种令人惊叹的游戏效果。
多媒体应用
探索Lingo在音频、视频和动画 等多媒体应用领域的应用。
Lingo开源社区
Lingo开源社区介绍
了解Lingo开源社区,与其他开发者交流经验和分享资源。
Lingo社区资源分享
探索Lingo社区分享的各种资源,如代码库、教程和文档。
Lingo的应用领域
Lingo常用于游戏开发、动画制作、多媒体交互和图形用户界面设计等领域。
Lingo环境配置
安装Lingo
下载并安装Lingo以开始您的编 程之旅。
Lingo开发环境介绍
了解Lingo的开发环境,掌握各 种工具和功能。
Lingo常用工具
收集有用的Lingo工具,以加快 您的开发效率。
总结
通过本次《Lingo教程》PPT课件,您应该对Lingo的概述、环境配置、基础和高级语法、实例应用、开源社区 以及Lingo的现状和未来有了更深入的了解。希望这些知识能够对您的Lingo开发之旅起到帮助和指导作用。
基础语法
1 变量和常量
2 数据类型
学习如何声明和使用变量和常量以存储数据。
掌握Lingo的不同数据类型,如字符串、数字 和布尔值。
LINGO软件的基本使用方法(20140217)分析
优化建模
变量定界函数
对变量的取值范围附加限制,共有以下四种: • @BND(L, X, U) :限制L <= X <= U。 注意LINGO 中没有与LINDO命令SLB、SUB类似的函数@SLB 和@SUB • @BIN(X) :限制X为0或1。注意LINDO中的命令是 INT,但LINGO中这个函数的名字却不是@INT(X) • @FREE(X):取消对X的符号限制(即可取负数、0 或正数) • @GIN(X):限制X为整数
优化建模
关系运算符
表示是“数与数之间”的大小关系,在LINGO中用来表 示优化模型的约束条件。LINGO中关系运算符有3种: <(即<=,小于等于),=(等于),>(即>=,大于等于) (在优化模型中约束一般没有严格小于、严格大于关系) 运算符的优先级
优先级 运算符 最高 最低 < = >
#NOT# ^ * + #EQ# #NE# #AND# —(负号) —(减法) #GT# #GE# #OR# / #LT# #LE#
优化建模
文件输入输出函数
• @FILE(filename) 当前模型引用其他ASCII码文件中的数据或 文本时可以采用该语句(但不允许嵌套使用),其中filename 为存放数据的文件名,该文件中记录之间用“~”分开。 • @ODBC 提供LINGO与ODBC(Open Data Base Connection, 开放式数据库连接)的接口。 • @OLE 提供LINGO与OLE(Object Linking and Embeding)接 口。 • @POINTER( N)在Windows下使用LINGO的动态连接库DLL , 直接从共享的内存中传送数据。 • @TEXT(['filename']) 用于数据段中将解答结果送到文本文件 filename中,当省略filename时,结果送到标准的输出设备(通 常就是屏幕)。filename中可以带有文件路径,没有指定路径 时表示在当前目录,如果这个文件已经存在,将会被覆盖。
LINGO基本教程(完整版)pdf
LINGO基本教程(完整版)pdf一、教学内容本节课我们使用的教材是《LINGO基本教程》,我们将学习第14章的内容。
第1章介绍LINGO软件的基本操作,包括界面的熟悉、模型的建立等;第2章学习线性规划模型的建立与求解;第3章讲解非线性规划模型的建立与求解;第4章介绍整数规划模型的建立与求解。
二、教学目标1. 学生能够熟练操作LINGO软件,建立和求解线性、非线性以及整数规划模型。
2. 学生能够理解线性、非线性以及整数规划的基本概念,并能够运用到实际问题中。
3. 学生通过学习LINGO基本教程,提高自己的逻辑思维能力和解决实际问题的能力。
三、教学难点与重点重点:熟练操作LINGO软件,建立和求解线性、非线性以及整数规划模型。
难点:理解线性、非线性以及整数规划的基本概念,以及如何将这些概念运用到实际问题中。
四、教具与学具准备教具:多媒体教学设备、投影仪、计算机。
学具:学生计算机、LINGO软件、教材《LINGO基本教程》。
五、教学过程1. 实践情景引入:以一个简单的线性规划问题为切入点,引导学生思考如何利用LINGO软件求解。
2. 讲解教材内容:分别讲解第14章的内容,包括LINGO软件的基本操作、线性规划模型的建立与求解、非线性规划模型的建立与求解以及整数规划模型的建立与求解。
3. 例题讲解:针对每个章节的内容,选择合适的例题进行讲解,让学生通过例题理解并掌握相关知识点。
4. 随堂练习:在每个章节讲解结束后,安排随堂练习,让学生通过练习巩固所学知识。
5. 课堂互动:鼓励学生提问,解答学生在学习过程中遇到的问题。
6. 板书设计:每个章节的重要知识点和操作步骤进行板书设计,方便学生复习。
7. 作业布置:布置与本节课内容相关的作业,巩固所学知识。
六、作业设计1. 作业题目:最大化问题:目标函数:Z = 2x1 + 3x2约束条件:x1 + x2 ≤ 62x1 + x2 ≤ 8x1, x2 ≥ 0最大化问题:目标函数:Z = x1^2 + x2^2约束条件:x1 + x2 ≤ 5x1^2 + x2^2 ≤ 10x1, x2 ≥ 0最大化问题:目标函数:Z = 3x1 + 2x2约束条件:x1 + x2 ≤ 42x1 + x2 ≤ 6x1, x2 均为整数2. 答案:(1)线性规划问题的解为:x1 = 2, x2 = 4(2)非线性规划问题的解为:x1 = 3, x2 = 2(3)整数规划问题的解为:x1 = 2, x2 = 2七、板书设计1. 第1章:LINGO软件的基本操作(1)界面的熟悉(2)模型的建立2. 第2章:线性规划模型的建立与求解(1)目标函数的定义(2)约束条件的设置(3)求解线性规划问题3. 第3章:非线性规划模型的建立与求解(1)目标函数的定义(2)约束条件的设置(3)求解非线性规划问题4. 第4章:整数规划模型的建立与求解(1)目标函数的定义(2)约束条件的设置(3)求解整数规划问题八、课后反思及拓展延伸本节课通过实践情景引入,使学生能够快速融入学习状态。
lingo教程
lingo教程Lingo是一个强大且易于学习的编程语言,用于Adobe Director,一个用于创建互动式多媒体应用程序的软件。
在这个Lingo教程中,我们将介绍一些基本的Lingo语法和使用方法。
首先,让我们从Lingo的变量和数据类型开始。
Lingo支持许多数据类型,包括数字,字符串,布尔值和列表。
要声明一个变量,可以使用“variableName = value”的语法。
例如,要声明一个名为“score”的变量,并将其设置为10,可以使用以下代码:```score = 10```要输出变量的值,可以使用“put”命令。
例如:```put score```这将在屏幕上显示变量的值。
Lingo还支持条件语句和循环。
条件语句用于根据条件执行不同的操作。
例如,以下代码将检查“score”变量的值,并根据其值执行不同的操作:if score > 10 thenput "High score!"elseput "Low score."end if```循环用于重复执行一组操作。
例如,以下代码将显示从1到10的所有数字:```repeat with i = 1 to 10put iend repeat```Lingo还支持函数和自定义命令。
函数用于执行特定的操作并返回一个值。
例如,以下代码定义了一个名为“addNumbers”的函数,它将两个数字相加并返回结果:```function addNumbers(num1, num2)return num1 + num2end addNumbers```要使用这个函数,可以使用以下代码:put addNumbers(5, 3)```这将输出结果为8。
自定义命令用于执行一系列的操作,但不返回任何值。
例如,以下代码定义了一个名为“showMessage”的自定义命令,它将显示一个消息框,并将输入的文本作为参数:```on showMessage(text)alert textend showMessage```要使用这个自定义命令,可以使用以下代码:```showMessage("Hello, world!")```这将显示一个消息框,其中包含文本“Hello, world!”。
LINGO的使用方法说明大全
LINGO的使用简介LINGO软件是美国的LINGO系统公司开发的一套专门用于求解最优化问题的软件包.LINGO除了能够用于求解线性规划和二次规划外,还可以用于非线性规划求解、以及一些线性和非线性方程(组)的求解等.LINGO软件的最大特色在于它允许优化模型中的决策变量为整数,即可以求解整数规划,而且执行速度快.LINGO是用来求解线性和非线性优化问题的简易工具.LINGO内置了一种建立最优化模型的语言,可以简便地表达大规模问题,利用LINGO高效的求解器可快速求解并分析结果.在这里仅简单介绍LINGO的使用方法.LINGO(Linear INteractive and General Optimizer )的基本含义是交互式的线性和通过优化求解器.它是美国芝加哥大学的 Linus Schrage 教授于1980年开发了一套用于求解最优化问题的工具包,后来经过完善成何扩充,并成立了LINDO系统公司.这套软件主要产品有:LINDO,LINGO,LINDO API和What’sBest.它们在求解最优化问题上,与同类软件相比有着绝对的优势.软件有演示版和正式版.正式版包括:求解包(solver suite)、高级版(super)、超级版(hyper)、工业版(industrial)、扩展版(extended).不同版本的LINGO对求解问题的规模有限制,如附表3-1所示.附表3-1 不同版本LINGO对求解规模的限制版本类型总变量数整数变量数非线性变量数约束数演示版 300 30 30 150求解包 500 50 50 250高级版 2000 200 200 1000超级版 8000 800 800 4000工业版 32000 3200 32000 16000扩展版无限无限无限无限3.1 LINGO程序框架LINGO可以求解线性规划、二次规划、非线性规划、整数规划、图论及网络最优化问题和最大最小求解问题,以及排队论模型中最优化等问题.一个LINGO程序一般会包括以下几个部分:(1) 集合段:集部分是LINGO模型的一个可选部分.在LINGO模型中使用集之前,必须在集部分事先定义.集部分以关键字“sets:”开始,以“endsets”结束.一个模型可以没有集部分,或有一个简单的集部分,或有多个集部分.一个集部分可以放置于模型的任何地方,但是一个集及其属性在模型约束中被引用之前必须先定义.(2) 数据段:在处理模型的数据时,需要为集部分定义的某些元素在LINGO求解模型之前为其指定值.数据部分以关键字“data:”开始,以关键字“enddata”结束.(3) 目标和约束段:这部分用来定义目标函数和约束条件等.该部分没有开始和结束的标记.主要是要用到LINGO的内部函数,尤其是与集合有关的求和与循环函数等.(4)初始段:这个部分要以关键字“INIT:”开始,以关键字“ENDINIT”结束,它的作用是对集合的属性定义一个初值.在一般的迭代算法中,如果可以给一个接近最优解的初始值,会大大减少程序运行的时间.(5) 数据预处理段:这一部分是以关键字“CALC:”开始,以关键字“ENDCALC”结束.它的作用是把原始数据处理成程序模型需要的数据,它的处理是在数据段输入完以后、开始正式求解模型之前进行的,程序语句是按顺序执行的.3.2 LINGO中集合的概念在对实际问题建模的时候,总会遇到一群或多群相联系的对象,比如工厂、消费者群体、交通工具和雇工等等.LINGO允许把这些相联系的对象聚合成集(sets).一旦把对象聚合成集,就可以利用集来最大限度地发挥LINGO建模语言的优势.现在将深入介绍如何创建集,并用数据初始化集的属性.3.2.1集的构成集是LINGO建模语言的基础,是程序设计最强有力的基本构件.借助于集能够用一个单一的、简明的复合公式表示一系列相似的约束,从而可以快速方便地表达规模较大的模型.集是一群相联系的对象,这些对象也称为集的元素.一个集可能是一系列产品、卡车或雇员.每个集的元素可能有一个或多个与之有关联的特征,把这些特征称为属性.属性值可以预先给定,也可以是未知的,有待于LINGO求解的.LINGO有两种类型的集:原始集(primitive set)和派生集(derived set).一个原始集是由一些最基本的对象组成的.一个派生集是用一个或多个其它集来定义的,也就是说,它的元素来自于其它已存在的集.3.2.2模型的集部分集部分在程序中又称为集合段,它是LINGO模型的一个可选部分.在LINGO模型中使用集之前,必须在集部分事先定义.集部分以关键字“sets:”开始,以“endsets”结束.一个模型可以没有集部分,或有一个简单的集部分,或有多个集部分.一个集部分可以放置于模型的任何地方,但是一个集及其属性在模型约束中被引用之前必须先定义.(1)原始集的定义为了定义一个原始集,必须详细说明集的名字,而集的元素和相应的属性是可选的.定义一个原始集,用下面的语法:setname[/member_list/][:attribute_list];注意:用“[]”表示该部分内容是可选的(下同).Setname是用来标记集的名字,最好具有较强的可读性.集名字必须严格符合标准命名规则:以拉丁字母或下划线为首字符,其后由拉丁字母、下划线、阿拉伯数字组成的总长度不超过32个字符的字符串,且不区分大小写.注意:该命名规则同样适用于集元素名和属性名等的命名.Member_list是集元素的列表.如果集元素放在集定义中,那么对它们可采取显式和隐式罗列两种方式.如果集元素不放在集定义中,那么可以在随后的数据部分定义.①当显式罗列元素时,必须为每个元素输入一个不同的名字,中间用空格或逗号隔开,允许混合使用.例3.1 定义一个名为friends的原始集,它具有元素John,Jill,Rose和Mike,其属性有sex和age:sets:friends/John Jill, Rose Mike/: sex, age;endsets②当隐式罗列元素时,不必罗列出每个集元素.可采用如下语法:setname/member1..member N/[: attribute_list];这里的member1是集的第一个元素名,member N是集的最后一个元素名.LINGO将自动产生中间的所有元素名.LINGO也接受一些特定的首元素名和末元素名,用于创建一些特殊的集.③集元素不放在集定义中,而在随后的数据部分来定义.例3.2!集部分;sets:friends:sex,age;endsets!数据部分;data:friends,sex,age=John,1,16 Jill,0,14 Rose,0,17 Mike,1,13;enddata注意:开头用感叹号(!),末尾用分号(;)表示注释,可跨多行.在集部分只定义了一个集friends,并未指定元素.在数据部分罗列了集元素John,Jill,Rose和Mike,并对属性sex和age分别给出了值.集元素无论用何种字符标记,它的索引都是从1开始连续计数.在attribute_ list可以指定一个或多个集元素的属性,属性之间必须用逗号隔开.LINGO内置的建模语言是一种描述性语言,用它可以描述现实世界中的一些问题,然后再借助于LINGO 求解器求解.因此,集属性的值一旦在模型中被确定,就不可能再更改.只有在初始部分中给出的集属性值在以后的求解中可更改.这与前面并不矛盾,初始部分是LINGO求解器的需要,并不是描述问题所必须的.(2) 定义派生集为了定义一个派生集,必须详细说明集的名字和父集的名字,而集元素和属性是可选的.可用下面的语法定义一个派生集:setname(parent_set_list)[/member_list/][:attribute_list];setname是集的名字.parent_set_list是已定义的集的列表,多个时要用逗号隔开.如果没有指定成员列表,那么LINGO会自动创建父集元素的所有组合作为派生集的元素.派生集的父集既可以是原始集,也可以是其它的派生集.例3.3sets:product/A,B/;machine/M,N/;week/1..2/;allowed(product,machine,week):x;endsetsLINGO生成了三个父集的所有组合共八组作为allowed集的元素,列表如下:编号元素1 (A,M,1)2 (A,M,2)3 (A,N,1)4 (A,N,2)5 (B,M,1)6 (B,M,2)7 (B,N,1)8 (B,N,2)元素列表被忽略时,派生集成员由父集成员所有的组合构成,这样的派生集成为稠密集.如果限制派生集的成员,使它成为父集成员所有组合构成的集合的一个子集,这样的派生集成为稀疏集.同原始集一样,派生集元素的说明也可以放在数据部分.一个派生集的元素列表有两种方式生成:①显式罗列;②设置元素选择的过滤器.当采用方式①时,必须显式罗列出所有要包含在派生集中的元素,并且罗列的每个元素要属于稠密集.使用前面的例子,显式罗列派生集的元素,如:allowed(product,machine,week)/A M 1,A N 2,B N 1/;如果需要生成一个大的、稀疏的集,那么显式罗列就十分麻烦.但是许多稀疏集的元素都满足一些条件,可以把这些逻辑条件看作过滤器,在LINGO生成派生集的元素时把使逻辑条件为假的元素从稠密集中过滤掉.例3.4sets:!学生集:性别属性sex,1表示男性,0表示女性;年龄属性age;students/John,Jill,Rose,Mike/:sex,age;!男学生和女学生的联系集:友好程度属性friend![0,1]之间的数;linkmf(students,students)|sex(&1)#eq#1#and#sex(&2)#eq#0: friend;!男学生和女学生的友好程度大于0.5的集;linkmf2(linkmf) | friend(&1,&2) #ge# 0.5 : x;data:sex,age =1 16,0 14,0 17,0 13;friend =0.3,0.5,0.6;enddata用竖线(|)来标记一个元素过滤器的开始.#eq#是逻辑运算符,用来判断是否“相等”. &1可看作派生集的第1个原始父集的索引,它取遍该原始父集的所有元素;&2可看作派生集的第2 个原始父集的索引,它取遍该原始父集的所有元素;&3,&4,…,依此类推.注意如果派生集B的父集是另外的派生集A,那么上面所说的原始父集是集A向前回溯到最终的原始集,其顺序保持不变,并且派生集A的过滤器对派生集B仍然有效.因此,派生集的索引个数是最终原始父集的个数,索引的取值是从原始父集到当前派生集所作限制的总和.3.3 LINGO数据部分和初始部分在处理模型的数据时,需要为集指定一些元素并且在LINGO求解模型之前为集的某些属性指定数值.为此,LINGO为用户提供了两个可选部分:输入集元素数值的数据部分(Data Section)和为决策变量设置初始值的初始部分(Init Section).3.3.1数据部分(1) 数据部分入门数据部分以关键字“data:”开始,“enddata”结束.在这里,可以指定集元素和集的属性.其语法如下:object_list = value_list;对象列(object_list)包含要指定值的属性名、要设置集元素的集名,用逗号或空格隔开.一个对象列中只能有一个集名,而属性名可以有任意多个.如果对象列中有多个属性名,那么它们的类型必须一致.数值列(value_list)包含要分配给对象列中对象的值,用逗号或空格隔开.注意属性值的个数必须等于集元素的个数.例3.5sets:SET0/A,B,C/: X,Y;endsetsdata:X=1,2,3;Y=4,5,6;enddata在集SET0中定义了两个属性X和Y.X的三个值是1,2,3,Y的三个值是4,5,6.也可采用如下例子中的复合数据说明(data statement)实现同样的功能.sets:SET0/A,B,C/: X,Y;endsetsdata:X,Y=1 4 2,5 3 6;enddata如果对象列中有n个对象,LINGO在为对象指定值时,首先在n个对象的第1个索引处依次分配数值列中的前n个对象,然后在n个对象的第2个索引处依次分配数值列中紧接着的n个对象,…,依此类推.(2) 参数输入在数据部分也可以指定一些标量变量(scalar variables).当一个标量变量在数据部分确定时,称之为参数.例如,假设模型中用利率9%作为一个参数,就可以输入一个利率作为参数.例3.7data:interest_rate = .09;enddata实际中也可以同时指定多个参数.如:data:interest_rate,inflation_rate = .09, .025;enddata(3) 实时数据处理在某些情况下,模型中的某些数据并不是定值.譬如模型中有一个参数在2%至6%范围内,对不同的值求解模型,观察模型的结果对参数依赖的程度,那么把这种情况称为实时数据处理.处理方法是在该语句的数值后面输入一个问号(?).例3.8data:interest_rate,inflation_rate = .09 ?;enddata在每一次求解模型时,LINGO都会提示为参数inflation_rate输入一个值.在WINDOWS操作系统下,将会看到一个如下面的对话框:直接输入一个值再点击OK按钮,LINGO就会把输入的值指定赋给inflation_rate,然后继续求解模型.除了参数之外,也可以实时输入集的属性值,但不允许实时输入集元素名.(4) 指定属性为一个值可以在数据定义的右边输入一个值来把所有的元素的该属性指定为一个值.如下面的例子.sets:days /MO,TU,WE,TH,FR,SA,SU/:needs;endsetsdata:needs = 40;enddataLINGO将用40指定days集的所有元素的needs属性.对于多个属性的情形如下:sets:days /MO,TU,WE,TH,FR,SA,SU/:needs,cost;endsetsdata:needs cost = 40 90;enddata(5) 数据部分的未知数值表示法有时候只需为一个集的部分元素的某个属性指定数值,而让其余元素的该属性是未知的,以便让LINGO 去求出它们的最优值.在数据定义中输入两个相连的逗号表示该位置对应元素的属性值未知,两个逗号间可以有空格.例3.10sets:years/1..6/: capacity;endsetsdata:capacity = ,24,40,,,;enddata属性capacity的第2个和第3个值分别为24和40,其余的未知.3.3.2初始部分初始部分是LINGO提供的另一个可选内容.在初始部分中,与数据部分中的数据定义相同,可以输入初始定义(initialization statement).在对实际问题的建模时,初始部分并不起到描述模型的作用,初始部分输入的值仅被LINGO求解器当作初始值来使用,并且仅仅对非线性模型有用.这与数据部分指定变量的值不同,LINGO求解器可以自由改变初始部分初始化变量的数值.一个初始部分以关键字“init:”开始,以关键字“endinit”结束.初始部分的初始定义规则和数据部分的数据定义规则相同.也就是说,可以在定义的左边同时初始化多个集属性,即可以把集属性初始化为一个数值,也可以用问号定义为实时数据,还可以用逗号指定为未知数值.例3.11X,Y = 1,0;endinitY=@log(X);X^2+Y^2<=1;3.4 LINGO函数3.4.1运算符及其优先级LINGO 中的运算符可以分为三类:算数运算符、逻辑运算符和关系运算符.(1) 算数运算符算数运算符分为5种: (加法), (减法), (乘法), (除法), (求幂).(2) 逻辑运算符逻辑运算符分为两类:#AND#(与),#OR#(或),#NOT#(非):这3个运算符是参与逻辑值之间的运算,其结果还是逻辑值.运算符#EQ#(等于),#NE#(不等于),#GT#(大于),#GE#(大于等于),#LT#(小于),#LE#(小于等于)是用于“数与数之间”的比较,其结果是实逻辑值.(3) 关系运算符LINGO中有3种关系运算符:<(小于等于),>(大于等于),=(等于).注意LINGO中优化模型的约束一般没有严格大于、严格小于,要和逻辑运算符区分开.运算符的优先等级如附表3-2所示.附表3-2 运算符的优先级优先级运算符高级#NOT# ,-(负号)^* ,/+,-#EQ#,#NE#,#GT#,#GE#,#LT#,#LE#, #AND#,#OR#最低< ,+ ,>3.4.2 LINGO数学函数(1) 基本数学函数LINGO中有相当丰富的数学函数,这些函数的用法简单.下面列表对各个函数的用法做简单的介绍,具体情况如附表3-3所示.(2) 集合循环函数集合循环是指对集合上的元素(下标)进行循环操作的函数,它的一般用法如下:@function(setname[(set_index_list)[|condition]]:expression_list);其中function是集合函数名,是FOR,MAX,MIN,PROD,SUM五种之一.setname是集合名;set_index_list 是集合索引列表(可以省略);condition是实用逻辑表达式描述的过滤条件(通常含有索引,可以省略);expression_list是一个表达式(对@FOR可以是一组表达式).下面对具体的集合函数作如下解释:@FOR(集合元素的循环函数):对集合setname的每个元素独立生成表达式,表达式由expression_list 描述.@MAX(集合属性的最大值):返回集合setname上的表达式的最大值.@MIN(集合属性的最小值) :返回集合setname上的表达式的最小值.@PROD(集合元素的乘积函数):返回集合setname上的表达式的积.@SUM(集合元素的求和函数) :返回集合setname上的表达式的和.表附3-3 基本数学函数函数调用格式含义@ABS(X) 返回X的绝对值@COS(X) 返回X的余弦值(X单位是弧度)@SIN(X) 返回X的正弦值(X单位是弧度)@FLOOR(X) 返回X的整数部分@LGM(X) 返回X的伽马(Gamma)函数的自然对数值@LOG(X) 返回X的自然对数值@MOD(X,Y) 返回X对Y取模的结果@POW(X,Y) 返回X Y的值@SIGN(X) 返回X的符号值@EXP(X) 返回e X的值@SMAX(LIST) 返回一列数的最大值@SMIN(LIST) 返回一列数的最小值@SQR(X) 返回X的平方@SQRT(X) 返回X的正的平方根值@TAN(X) 返回X的正切值(3) 集合操作函数集合操作函数是对集合进行操作的函数,主要有4种,下面分别介绍它们的一般用法.1)@INDEX([set_name,]primitive_set_element)这个函数给出元素primitive_set_element在集合set_name中的索引值(即按定义集合时元素出现顺序的位置编号).如果省略编号set_name,LINGO按模型中定义的集合顺序找到第一个含有元素primitive_set_element的集合,并返回索引值.通过下面例子解释函数的使用方法.例如,假设定义一个女孩的姓名集合和一个男孩的姓名集合:SETS:GIRLS/DEBBLE,SUE,ALICE/;BOYS/BOB,JOE,SUE,FRED/;ENDSETS注意到女孩集和男孩集中都有一个为SUE的元素,如果要调用此函数@INDEX(SUE),则得到返回索引值是2.因为集合GIRLS在集合BOYS之前,则索引函数只对集合GIRLS检索.如果想查找男孩集中的SUE,则应该使用@INDEX(BOYS,SUE),则此时得到的索引值是3.2)@IN(set_name,primitive_index_1[,primitive_index_2 …])这个函数用于判断一个集合中是否含有某个索引值.它的返回值是1(逻辑值“真”),或是0(逻辑值“假”).例3.12全集为I,B是I的一个子集,C是B的补集.sets:I/x1..x4/;B(I)/x2/;C(I)|#not#@in(B,&1):;endsets3)@wrap(index,limit)该函数返回j=index-k*limit,其中k是一个整数,取适当值保证j落在区间[1,limit]内.该函数相当于index模limit再加1.该函数在循环、多阶段计划编制中特别有用.4)@size(set_name)该函数返回集set_name的元素个数.在LINGO模型中,如果没有明确给出集的大小,则使用该函数能够使模型中的数据变化和集的大小改变更加方便.(4) 变量定界函数变量界定函数能够实现对变量取值范围的附加限制,共4种:1)@bin(x)表示限制就是x为0或1;2)@bnd(L,x,U)表示限制变量x满足;3)@free(x)表示取消对变量x的默认下界为0的限制,即x可以取任意实数;4)@gin(x)表示限制变量x为整数.在默认情况下,LINGO规定变量是非负的,即下界值为0,上界为+∞.@free取消了默认的下界为0的限制,使变量也可以取负值.@bnd用于设定一个变量的上下界,它也可以取消默认下界为0的约束.(5) 概率论中相关函数1)@pbn(p,n,x)二项分布的分布函数,当n和(或)x不是整数时,用线性插值法进行计算.2)@pcx(n,x)自由度为n的χ2分布的分布函数在x点的取值.3)@peb(load,x)当到达负荷(平均服务强度)为load,服务系统有x个服务台,且系统容量无限时的Erlang繁忙概率,多用于解决排队问题.4)@pel(load,x)当到达负荷(平均服务强度)为load,服务系统有x个服务台,系统容量为有限时的Erlang繁忙概率,多用于解决排队问题.5)@pfd(n,d,x)自由度为n和d的F分布的分布函数在x点的取值.6)@pfs(load,x,c)当负荷上限为load,顾客数为c,平行服务台数量为x时,顾客源有限的Poisson服务系统的等待或有返回顾客数的期望值.load是顾客数乘以平均服务时间,再除以平均返回时间.当c和(或)x不是整数时,采用线性插值进行计算.7)@phg(pop,g,n,x)超几何(Hypergeometric)分布的分布函数.pop表示产品总数,g是正品数.从所有产品中任意取出n(n≤pop)件.pop,g,n和x都可以是非整数,这时采用线性插值进行计算.8)@ppl(a,x)Poisson分布的线性损失函数,即返回max(0,z-x)的期望值,其中随机变量z服从均值为a的Poisson 分布.9)@pps(a,x)均值为a的Poisson分布的分布函数在x点的取值.当x不是整数时,采用线性插值进行计算.10)@psl(x)单位正态线性损失函数,即返回max(0,z-x)的期望值,其中随机变量z服从标准正态分布.11)@psn(x)标准正态分布的分布函数在x点的取值.12)@ptd(n,x)自由度为n的t分布的分布函数在x点的取值.13)@qrand(seed)产生(0,1)区间的拟随机数.@qrand只允许在模型的数据部分使用,它将用拟随机数填满集属性.通常定义一个m×n的二维表,m表示运行实验的次数,n表示每次实验所需的随机数的个数.在行内,随机数是独立分布的;在行间,随机数是非均匀的.这些随机数是用“分层取样”的方法产生的.目前LINGO提供了两个金融函数.1)@fpa(I,n)返回如下情形的净现值:单位时段利率为I,连续n个时段支付,每个时段支付单位费用.若每个时段支付x单位的费用,则净现值可用x乘以@fpa(I,n)得到.@fpa的计算公式为.净现值就是在一定时期内为了获得一定收益,在该时期初所支付的实际费用.2)@fpl(I,n)返回如下情形的净现值:单位时段利率为I,第n个时段支付单位费用.@fpl(I,n)的计算公式为.这两个函数间的关系:.(7)输入和输出函数输入和输出函数可以把模型与外部数据(如文本文件、数据库和电子表格等)连接起来.1)@file函数该函数用于从外部数据文件中输入数据,它可以放在模型中任何地方.该函数的语法格式为@file(’filename’).这里filename是文件名,可以采用相对路径和绝对路径两种表示方式.记录结束标记(~)之间的数据文件部分称为记录.如果数据文件中没有记录结束标记,那么整个文件被看作单个记录.除了记录结束标记外,从模型外部调用的文本和数据同在模型里是一样的.下面介绍一下在数据文件中的记录结束标记连同模型中@file函数调用是如何工作的.当在模型中第一次调用@file函数时,LINGO打开数据文件,然后读取第一个记录;第二次调用@file 函数时,LINGO读取第二个记录等等.文件的最后一条记录可以没有记录结束标记,当遇到文件结束标记时,LINGO会读取最后一条记录,然后关闭文件.如果最后一条记录也有记录结束标记,那么直到LINGO 求解完成模型后关闭该文件.注意,如果有多个文件同时保持打开状态,可能就会导致一些问题,LINGO允许同时打开文件的上限数是16.在LINGO中不允许嵌套调用@file函数.2)@text函数该函数被用在数据部分,用来把求解结果输出至文本文件中.它可以输出集元素和集属性值.其语法为@text([’filename’])这里filename是文件名,可以采用相对路径和绝对路径两种表示方式.如果忽略filename,那么数据就被输出到标准输出设备(大多数情形都是屏幕).@text函数仅能出现在模型数据部分的一条语句的左边,右边是集名(用来输出该集的所有元素名)或集属性名(用来输出该集属性的值).用接口函数产生输出的数据定义称为输出操作.输出操作仅当求解器求解完模型后才执行,执行次序取决于其在模型中出现的先后.@OLE是从EXCEL中引入或输出数据的接口函数,它是基于传输的OLE技术.OLE传输直接在内存中传输数据,并不借助于中间文件.当使用@OLE时,LINGO先装载EXCEL,再通知EXCEL装载指定的电子数据表,最后从电子数据表中获得Ranges.为了使用@OLE函数,必须有EXCEL5及其以上版本.@OLE函数可在数据部分和初始部分引入数据.@OLE可以同时读集元素和集属性,集元素最好使用文本格式,集属性最好使用数值格式.原始集每个集元素需要一个单元(cell),而对于n元的派生集每个集元素需要n个单元,这里第一行的n个单元对应派生集的第一个集元素,第二行的n个单元对应派生集的第二个集元素,依此类推.4)@ranged(variable_or_row_name)为了保持最优基不变,变量的费用系数或约束行的右端项允许减少的量.5)@rangeu(variable_or_row_name)为了保持最优基不变,变量的费用系数或约束行的右端项允许增加的量.6)@status()返回LINGO求解模型后的结束状态:0 --- Global Optimum(全局最优);1 --- Infeasible(不可行);2 --- Unbounded(无界);3 --- Undetermined(不确定);4 --- Feasible(可行);5 --- Infeasible or Unbounded(通常需要关闭“预处理”选项后重新求解模型,以确定模型究竟是不可行还是无界)6 --- Local Optimum(局部最优);7 --- Locally Infeasible(局部不可行,尽管可行解可能存在,但是LINGO并没有找到一个);8 --- Cutoff(目标函数的截断值被达到);9 --- Numeric Error(求解器因在某约束中遇到无定义的算术运算而停止).通常,如果返回值不是0,4或6时,那么解将不可信,几乎不能用.该函数仅被用在模型的数据部分来输出数据.7)@dual(variable_or_row_name)返回变量的判别数(检验数)或约束行的对偶(影子)价格(dual prices).(8) 辅助函数1)@if(logical_condition,true_result,false_result)@if函数将评价一个逻辑表达式logical_condition是否为真,如果为真,返回true_ result,否则返回false_result.2)@warn(’text’,logical_condition)如果逻辑条件logical_condition为真,则产生一个内容为’text’的信息框.。
用Lingo软件编程求解规划问题解决方案
Lingo软件具有直观易用的界面,提供丰富的函数库和求解算法, 能够高效地求解大规模复杂规划问题。
Lingo软件应用
Lingo软件被广泛应用于各个领域的规划问题求解,如金融、物流、 制造等。
解决方案目标与意义
解决方案目标
通过Lingo软件编程求解规划问题, 旨在获得满足约束条件的最优解,使 得目标函数达到最优。
要点三
推动软件升级和普及
Lingo软件作为一款优秀的数学规划 求解工具,未来可以进一步推动其升 级和普及工作。例如,可以增加更多 实用的功能、提高软件的易用性和稳 定性等,以吸引更多的用户使用该软 件解决规划问题。
THANKS
感谢观看
Lingo编程环境介绍
Lingo是一款专门用于求解线性、非线性和整数规划问题的软件,它提供了一个直观易用的编程环境。
Lingo支持多种类型的数学模型,如线性规划、目标规划、整数规划等,并内置了大量的函数和算法, 方便用户快速构建和求解模型。
Lingo还提供了丰富的数据输入/输出功能,支持Excel、数据库等多种数据格式,方便用户进行数据处理 和分析。
结果分析
根据求解结果,分析每种产品的生产量是否符合预期,并评估总成本是否达到最小化。 同时,可以对不同方案进行比较,选择最优方案。
敏感性分析
通过改变某些参数或约束条件,观察求解结果的变化,以评估方案的稳定性和可行性。
06
总结与展望
研究成果总结
成功构建了规划问题的数学模型
通过深入研究规划问题的本质,我们成功构建了能够准确 描述问题的数学模型,为后续的求解工作奠定了坚实的基 础。
学习和使用。
02
Lingo语言基本语法
学习Lingo语言的基本语法和规则,如变量定义、函数定义、约束条件
第六章 lingo软件基础
15
定义稠密集的方法: setname(parent_set_list):attribute_list;
定义稀疏集的方法: setname(parent_set_list)/member_list/:attribute_list; 设置成员资格过滤器法: sets: niu1/1..5 /; niu2/1..4/; nn(niu1,niu2)|&1#gt#2#and#&2#lt#3:x; endsets
第六章
LINGO软件基础
1
第六章 lingo软件简介 LINGO(linear interactive and general optimiuzer) 的基本含义是交互式的线性和离散化求解器。 最初是由芝加哥大学的Linus Schrage教授于1980年 开发的. 是主要用来求解优化问题的软件。 最大特色:允许优化问题中的决策变量为整数,即可 求解整数规划,而且执行速度快。
9
二、LINGO中集 集是一群相联系的对象,这些对象也称为集的成员。 每个集成员可能有一个或多个与之有关联的特征, 这些特征称为属性。 LINGO有两种类型的集:原始集和派生集。 原始集是由一些最基本的对象组成的。 派生集是用一个或多个其它集来定义的。
10
1.定义原始集 sets: setname/member_list /:attribute_list; endsets
若左边运算符大于或等于右边的运算符,为true;
#le# 若左边运算符小于或等于右边运算符,为true;
#and# 仅当两个参数都为true时,结果为true;
#or# 仅当两个参数都为false时,结果为false;
22
运算符的优先级由高到低:
高 #not# #eq# #ne# #gt# #ge# #lt# #le# 低 #and# #or# 如:a=2#le#3#and#3#gt#4; b=(2+5)#eq#7;
《培训教案LINGO》课件
《培训教案LINGO》课件第一章:LINGO软件简介1.1 教学目标了解LINGO软件的基本功能和应用领域熟悉LINGO软件的用户界面和操作流程1.2 教学内容LINGO软件的起源和发展历程LINGO软件的主要功能和特点LINGO软件的用户界面和操作流程1.3 教学方法讲解演示:通过讲解和演示来介绍LINGO软件的基本功能和操作流程案例分析:通过分析实际案例来展示LINGO软件的应用领域1.4 教学评估课堂练习:学生通过实际操作LINGO软件来完成练习题课后作业:学生完成相关的课后作业来巩固所学知识第二章:LINGO模型的建立2.1 教学目标学会使用LINGO软件建立和编辑模型掌握LINGO模型的基本结构和语法规则2.2 教学内容LINGO模型的基本结构和语法规则变量的定义和赋值约束条件的添加和修改目标函数的设置和优化2.3 教学方法讲解演示:通过讲解和演示来介绍LINGO模型的建立和编辑方法练习操作:学生通过实际操作LINGO软件来练习建立和编辑模型2.4 教学评估课堂练习:学生通过实际操作LINGO软件来完成练习题课后作业:学生完成相关的课后作业来巩固所学知识第三章:LINGO求解与优化3.1 教学目标学会使用LINGO软件进行求解和优化掌握LINGO软件的求解器和优化工具3.2 教学内容LINGO软件的求解器和优化工具求解器的启动和参数设置优化工具的使用方法和技巧3.3 教学方法讲解演示:通过讲解和演示来介绍LINGO软件的求解和优化方法练习操作:学生通过实际操作LINGO软件来练习求解和优化3.4 教学评估课堂练习:学生通过实际操作LINGO软件来完成练习题课后作业:学生完成相关的课后作业来巩固所学知识第四章:LINGO在工程中的应用4.1 教学目标了解LINGO软件在工程中的应用领域学会使用LINGO软件解决工程问题4.2 教学内容LINGO软件在工程中的应用案例分析工程问题的建模方法和技巧LINGO软件在工程优化中的应用4.3 教学方法讲解演示:通过讲解和演示来介绍LINGO软件在工程中的应用案例案例分析:学生通过分析实际案例来学习工程问题的建模和优化方法4.4 教学评估课堂练习:学生通过实际操作LINGO软件来完成练习题课后作业:学生完成相关的课后作业来巩固所学知识第五章:LINGO软件的扩展与提高5.1 教学目标学会使用LINGO软件的扩展功能掌握LINGO软件的高级技巧和应用5.2 教学内容LINGO软件的扩展功能和插件LINGO软件的高级技巧和应用LINGO软件与其他软件的集成和数据交换5.3 教学方法讲解演示:通过讲解和演示来介绍LINGO软件的扩展功能和高级技巧练习操作:学生通过实际操作LINGO软件来练习扩展功能的应用5.4 教学评估课堂练习:学生通过实际操作LINGO软件来完成练习题课后作业:学生完成相关的课后作业来巩固所学知识第六章:LINGO在财务与经济学中的应用6.1 教学目标理解LINGO软件在财务和经济学领域的应用学会使用LINGO软件构建财务和经济模型6.2 教学内容财务和经济问题的基本概念LINGO在财务和经济模型构建中的具体应用案例分析:使用LINGO解决投资决策、成本效益分析等问题6.3 教学方法案例教学:通过分析具体的财务和经济案例,引导学生学会使用LINGO 互动讨论:鼓励学生提出问题,共同探讨解决问题的方法软件操作:现场演示和指导学生如何使用LINGO软件构建模型6.4 教学评估小组项目:学生分组完成一个财务或经济模型,评估其理解和应用能力第七章:LINGO在物流与供应链管理中的应用7.1 教学目标熟悉LINGO软件在物流和供应链管理领域的应用掌握使用LINGO解决物流和供应链问题的高级技巧7.2 教学内容物流和供应链管理的基本概念LINGO在物流和供应链模型构建中的具体应用案例分析:使用LINGO进行运输规划、库存控制和网络设计等7.3 教学方法案例教学:通过分析具体的物流和供应链案例,让学生学会使用LINGO 软件操作:现场演示和指导学生如何使用LINGO软件构建复杂模型互动讨论:鼓励学生提出问题,共同探讨解决问题的方法7.4 教学评估综合项目:学生独立完成一个物流或供应链管理模型,评估其应用能力第八章:LINGO在生产与运营管理中的应用8.1 教学目标了解LINGO软件在生产和运营管理领域的应用学会使用LINGO软件构建生产和运营模型8.2 教学内容生产和运营管理的基本概念LINGO在生产和运营模型构建中的具体应用案例分析:使用LINGO解决生产调度、设备更换和质量控制等问题8.3 教学方法案例教学:通过分析具体的生产和运营案例,引导学生学会使用LINGO软件操作:现场演示和指导学生如何使用LINGO软件构建模型互动讨论:鼓励学生提出问题,共同探讨解决问题的方法8.4 教学评估小组项目:学生分组完成一个生产和运营管理模型,评估其理解和应用能力第九章:LINGO在能源与环境管理中的应用9.1 教学目标认识LINGO软件在能源和环境管理领域的应用学会使用LINGO软件构建能源和环境模型9.2 教学内容能源和环境管理的基本概念LINGO在能源和环境模型构建中的具体应用案例分析:使用LINGO解决能源优化、污染控制和资源分配等问题9.3 教学方法案例教学:通过分析具体的能源和环境案例,让学生学会使用LINGO软件操作:现场演示和指导学生如何使用LINGO软件构建模型互动讨论:鼓励学生提出问题,共同探讨解决问题的方法9.4 教学评估综合项目:学生独立完成一个能源或环境管理模型,评估其应用能力第十章:LINGO软件的综合应用与实践10.1 教学目标掌握LINGO软件在不同领域的综合应用培养解决实际问题的实践能力10.2 教学内容综合案例分析:结合前面章节的内容,选择跨领域的案例进行综合分析实践项目:学生自主选择一个感兴趣的课题,使用LINGO软件构建模型并解决问题经验分享:学生之间互相分享使用LINGO软件的心得和经验10.3 教学方法实践导向:鼓励学生动手实践,自主学习和解决问题指导与反馈:提供指导和建议,帮助学生完成实践项目小组讨论:学生分组讨论,共同完成综合案例分析10.4 教学评估实践项目:评估学生完成实践项目的能力和成果重点和难点解析一、LINGO软件简介环节重点:了解LINGO软件的基本功能和应用领域,熟悉用户界面和操作流程。
利用LINGO软件解决数学建模问题
表
380000 262200 408100 130100
表2
飞机汽油 1 2 辛烷数 >=91 >=91 >=100 >=100 蒸汽压力(g/cm^2) 蒸汽压力(g/cm^2) <=9 96*10^(<=9.96*10^(-2) ^( <=9 96*10^(<=9.96*10^(-2) ^( 产量需求(L) 产量需求(L) 越多越好 >=250000 >=250000
表1
标准汽油 1 2 3 4 辛烷数 1 0 7 .5 9 3 .0 8 7 .0 1 0 8 .0 蒸 汽
(1 g/cm^2=98Pa)
压 力 库存量 g/cm^2) ( g/cm^2 ) 7.11*10^(- 2) 7.11*10^( 11.38*10^(11.38*10^( - 2) 5.69*10^(5.69*10^( - 2) 28.45*10^(- 2) 28.45*10^( -
LINGO 7.0 运行结果如下: 运行结果如下:
Global optimal solution found at step: Objective value:
Variable X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 Value 264937.9 135702.1 408100.0 124660.0 115062.1 129497.9 0.0000000 5440.011
一、 Introduction(软件简介 ) 软件简介
• LINGO通常用来解决大型的线性规划,非线性 LINGO通常用来解决大型的线性规划, 通常用来解决大型的线性规划 规划和整数规划等优化模型, 规划和整数规划等优化模型,它为用户提供了 一种更容易和更有效率的一个包罗万象的工具 LINDO公司生产的LINDO、 公司生产的LINDO API、 包。与LINDO公司生产的LINDO、LINDO API、 What’s Best!相比较 LINGO的功能最为强大 相比较, 的功能最为强大。 What s Best!相比较,LINGO的功能最为强大。
LINGO软件的简介与使用
LINGO软件的使用
运算符的优先级: 优先级 运算符 最高 #NOT# —(负号) ^ * / + —(减法) #EQ# #NE# #GT# #GE# #LT# #LE# #AND# #OR# <(=) = >(=) 最低
LINGO软件的使用
常用函数: ABS(X) 绝对值函数 COS(X) 余弦函数 EXP(X) 指数函数 FLOOR(X) 取整函数 LOG(X) 自然对数函数 MOD(X,Y) 模函数 POW(X,Y) 指数函数 SIGN(X) 符号函数 SIN(X) 正弦函数 SQR(X) 平方函数 SQRT(X) 平方根函数 TAN(X) 正切函数 BIN(X) 限定0-1变量 FREE(X) 取消符号限制 GIN(X) 限制整数 等等还有很多~
absx绝对值函数cosx余弦函数expx指数函数floorx取整函数logx自然对数函数modxy模函数powxy指数函数signx符号函数sinx正弦函数sqrx平方函数sqrtx平方根函数tanx正切函数binx限定01变量freex取消符号限制ginx限制整数等等还有很多lingosolverstatus求解程序状态框
LINGO软件的使用
Solver Status 求解程 序状态框: Model 模型类型 State 解的状态 Objective 最优值 Infeasibility 不满足约 束总数 Iterations 迭代次数
பைடு நூலகம்
LINGO软件的使用
Solution Report 解答报告: 解的状态 Objective value 最优值 Extended solver steps 特 殊求解程序运行步数 Total solver iterations 迭 代次数
lingo教程
LINGO 是用来求解线性和非线性优化问题的简易工具。
LINGO 内置了一种建立最优化模型的语言,可以简便地表达大规模问题,利用LINGO 高效的求解器可快速求解并分析结果。
§1 LINGO 快速入门当你在windows 下开始运行LINGO 系统时,会得到类似下面的一个窗口:外层是主框架窗口,包含了所有菜单命令和工具条,其它所有的窗口将被包含在主窗口之下。
在主窗口内的标题为LINGO Model – LINGO1的窗口是LINGO 的默认模型窗口,建立的模型都都要在该窗口内编码实现。
下面举两个例子。
例1.1 如何在LINGO 中求解如下的LP 问题:0,6002100350..32min 212112121≥≤+≥≥++x x x x x x x t s x x在模型窗口中输入如下代码: min =2*x1+3*x2; x1+x2>=350; x1>=100;2*x1+x2<=600;然后点击工具条上的按钮 即可。
例1.2 使用LINGO 软件计算6个发点8个收点的最小费用运输问题。
产销model :!6发点8收点运输问题; sets :warehouses/wh1..wh6/: capacity; vendors/v1..v8/: demand;links(warehouses,vendors): cost, volume; endsets !目标函数;min =@sum (links: cost*volume); !需求约束;@for (vendors(J):@sum (warehouses(I): volume(I,J))=demand(J)); !产量约束;@for (warehouses(I):@sum (vendors(J): volume(I,J))<=capacity(I));!这里是数据; data :capacity=60 55 51 43 41 52;demand=35 37 22 32 41 32 43 38; cost=6 2 6 7 4 2 9 5 4 9 5 3 8 5 8 2 5 2 1 9 7 4 3 3 7 6 7 3 9 2 7 1 2 3 9 5 7 2 6 5 5 5 2 2 8 1 4 3; enddata end然后点击工具条上的按钮 即可。
LINGO软件的基本使用方法
① 选择菜单命令 “File|Open(F3)”, 可以看到 “打开文 件”对话框。 (如 图)
10
在LINGO中使用LINDO模型
LINGO 教 程
② 打开“EXAM0201.LTX”文件 (如下图)
③ 选择“LINGO|Solve (Ctrl+S)”来运行这 个程序(运行状态窗口 如右图)
11
3
LINGO 教 程
LINGO软件的安装
安装过程: 与LINDO for Windows类似.
安装文件20M多一点,需要接受安装协议、选择安装 目录(缺省C:\LINGO9)。 安装完成前,在出现的对话框(如图)中选择缺省的建 模(即编程)语言,系统推荐的是采用LINGO。安装后 可通过“LINGO|Options|File Format”命令修改缺 省的建模(即编程)语言。
23
LINGO 教 程
1. LINGO入门 2.在LINGO中使用集合 3. 运算符和函数 2.在LINGO中使用集合 4. LINGO的主要菜单命令 5. LINGO命令窗口 6.习题
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LINGO 教 程
集合的基本用法和LINGO模型的基本要素
理解LINGO建模语言最重要的是理解集合(Set)及其 例属性SA(ILACttOri公bu司te需)要的决概定念下。四个季度的帆船生产量。下 四个季度的帆船需求量分别是40条,60条,75条,25条, 这些需求必须按时满足。每个季度正常的生产能力是40 条帆船,每条船的生产费用为400美元。如果加班生产, 每条船的生产费用为450美元。每个季度末,每条船的 库存费用为20美元。假定生产提前期为0,初始库存为 1用0条DE船M。,R如P,何OP安,IN排V生分产别可表使示总需费求用量最、小正?常生产的产量、 加班生产的产量、库存量,则DEM,RP,OP,INV对每个 季度都应该有一个对应的值,也就说他们都应该是一 个由4个元素组成的数组,其中DEM是已知的,而 25RP,OP,INV是未知数。
Lingo软件介绍
当前解的状态 Infeasible(不可行)、Unbounded(无界)、
Interrupted(中断)、undetermined(未确定)
Objective
当前解的目标函 数值
实数
Infeasibility
当前约束不满足 的量
实数
Iterations
目前为止迭代的 次数
非负实数
域名
Lingo状态窗口中关于扩展的求解器各项的含义
Lingo软件介绍
➢变量定界函数对变量的取值范围附加限制,共有以 下四种:
变 @BND(L,X,U):限制L < = X < = U.
量 定
@BIN(X):限制X为0或1。
界 @FREE(X) :取消对X的符号限制(即可取
函 数
负数,0或正数).
@GIN(X):限制X为整数.
➢ 算术运算符 ➢ 逻辑运算符 ➢ 关系运算符
Lingo软件求解的优化模型类型见下图:
优化模型
连续模型
整数模型
线性规划
二次规划
非线性规划ຫໍສະໝຸດ Lingo软件介绍➢解决一个简单的线性规划(LP)问题
Max 5x 2 y; 4x 2 y 10
s.t. 6x 7 y 12
点击图标 运行,屏幕上显示运行状态窗口如下:
变量数目:变量总数 (Total)、非线型变量数 (Nonlinear)、整数变量数 (Integer) 约束变量:约束总数 ( Total )、非线性约束个数 (Nonlinear) 非线性系数数量:总数 ( Total )、非线性项的系数 个数(Nonlinear) 内存使用量:单位为千字节
➢ Lingo最大特色在于可以允许决策变量是整数, 而且执行速度很快;Lingo实际上还是一种建模 语言,即使对优化方面的专业知识了解不多的
lingo教程
Lingo是一套由美国Lindo系统公司开发的专门用于求解最优化问题的软件包,包括用于表达优化模型的强大语言,用于构建和编辑问题的全功能环境,以及能够高效解决大多数优化模型的快速内置解算器。
该软件提供强大的语言和快速的求解引擎来阐述和求解最佳化模型。
他具有功能强、计算效果好等优点,不过其最大特色在于他可以允许优化模型中的决策变量是整数(即整数规划),且执行速度非常快,是使建立和求解线性、非线性和整数最佳化模型更快更简单更有效率的综合工具。
Lingo可应用的范围包含生产线规划、运输、财务金融、投资分配、资本预算、混合排程、库存管理、资源配置等,在国外运筹学类的教科书中也被广泛用做教学软件。
LINGO优点:(1)简单的模型表示,(2)方便的数据输入和输出选择,(3)强大的求解引擎,(4)交互式模型或创建Turn-key应用程序,(5)广泛的文件和HELP功能。
教程11 LINGO 快速入门2 LINGO 中的集2.1 为什么使用集2.2 什么是集2.3 模型的集部分3 模型的数据部分和初始部分3.1 模型的数据部分3.2 模型的初始部分4 LINGO 函数4.1 基本运算符4.2 数学函数4.3 金融函数4.4 概率函数4.5 变量界定函数4.6 集操作函数4.7 集循环函数4.8 输入和输出函数4.9 辅助函数5 LINGO WINDOWS 命令5.1 文件菜单(File Menu)5.2 编辑菜单(Edit Menu)5.3 LINGO 菜单5.4 窗口菜单(Windows Menu)5.5 帮助菜单(Help Menu)6 LINGO 的命令行命令7 综合举例02教程21 LINGO入门2 在LINGO中使用集合3 运算符和函数4 LINGO的主要菜单命令5 LINGO命令窗口。
6优化Lingo
@for(ren(i):@sum(yundong(j):x(i,j))=1);
@for(yundong(j):@sum(ren(i):x(i,j))=1);
end
例2 一家大建筑公司正在三个地点开掘。同 时又在其他四个地点建筑,这里需要土方的 填充。在1、2、3处挖掘产生的土方分别为每 天150,400,325立方码。建筑地点A、B、C、 D处需要的填充土方分别为175,125,225, 450立方码。也可以从地点4用每立方码5美元 的价格获得额外的填充土方。填充土方运输 的费用约为一货车容量每英里20美元。一辆 货车可以搬运10立方码的土方(每立方码土方 每英里运输费2美元)。表3-3给出了各地点间 距离的英里数。求使公司花费最少的运输计 划。
尽量少使用绝对值符号函数多个变量求最大最小值四舍五入取整函数等3尽量使用线性模型减少非线性约束和非线性变量的个数改为x5y4合理设定变量上下界尽可能给出变量初始值5模型中使用的参数数量级要适当如小于101lindo
数学模型与实验(六)
关于LINDO/LINGO软件
LINDO 公司软件产品简要介绍
美国芝加哥(Chicago)大学的Linus Schrage教授于1980 年前后开发, 后来成立 LINDO系统公司(LINDO Systems Inc.), 网址:
LINDO API: LINDO Application Programming Interface (V2.0)
演示(试用)版、学生版、高级版、超级版、工业版、 扩展版… (求解问题规模和选件不同)
建模时需要注意的几个基本问题
1、尽量使用实数优化,减少整数约束和整数变量
2、尽量使用光滑优化,减少非光滑约束的个数
练习7* 2005年D题: DVD在线租赁
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江西省南昌市2015-2016学年度第一学期期末试卷(江西师大附中使用)高三理科数学分析一、整体解读试卷紧扣教材和考试说明,从考生熟悉的基础知识入手,多角度、多层次地考查了学生的数学理性思维能力及对数学本质的理解能力,立足基础,先易后难,难易适中,强调应用,不偏不怪,达到了“考基础、考能力、考素质”的目标。
试卷所涉及的知识内容都在考试大纲的范围内,几乎覆盖了高中所学知识的全部重要内容,体现了“重点知识重点考查”的原则。
1.回归教材,注重基础试卷遵循了考查基础知识为主体的原则,尤其是考试说明中的大部分知识点均有涉及,其中应用题与抗战胜利70周年为背景,把爱国主义教育渗透到试题当中,使学生感受到了数学的育才价值,所有这些题目的设计都回归教材和中学教学实际,操作性强。
2.适当设置题目难度与区分度选择题第12题和填空题第16题以及解答题的第21题,都是综合性问题,难度较大,学生不仅要有较强的分析问题和解决问题的能力,以及扎实深厚的数学基本功,而且还要掌握必须的数学思想与方法,否则在有限的时间内,很难完成。
3.布局合理,考查全面,着重数学方法和数学思想的考察在选择题,填空题,解答题和三选一问题中,试卷均对高中数学中的重点内容进行了反复考查。
包括函数,三角函数,数列、立体几何、概率统计、解析几何、导数等几大版块问题。
这些问题都是以知识为载体,立意于能力,让数学思想方法和数学思维方式贯穿于整个试题的解答过程之中。
二、亮点试题分析1.【试卷原题】11.已知,,A B C 是单位圆上互不相同的三点,且满足AB AC →→=,则AB AC →→⋅的最小值为( )A .14-B .12-C .34-D .1-【考查方向】本题主要考查了平面向量的线性运算及向量的数量积等知识,是向量与三角的典型综合题。
解法较多,属于较难题,得分率较低。
【易错点】1.不能正确用OA ,OB ,OC 表示其它向量。
2.找不出OB 与OA 的夹角和OB 与OC 的夹角的倍数关系。
【解题思路】1.把向量用OA ,OB ,OC 表示出来。
2.把求最值问题转化为三角函数的最值求解。
【解析】设单位圆的圆心为O ,由AB AC →→=得,22()()OB OA OC OA -=-,因为1OA OB OC ===,所以有,OB OA OC OA ⋅=⋅则()()AB AC OB OA OC OA ⋅=-⋅-2OB OC OB OA OA OC OA =⋅-⋅-⋅+ 21OB OC OB OA =⋅-⋅+设OB 与OA 的夹角为α,则OB 与OC 的夹角为2α所以,cos 22cos 1AB AC αα⋅=-+2112(cos )22α=--即,AB AC ⋅的最小值为12-,故选B 。
【举一反三】【相似较难试题】【2015高考天津,理14】在等腰梯形ABCD 中,已知//,2,1,60AB DC AB BC ABC ==∠= ,动点E 和F 分别在线段BC 和DC 上,且,1,,9BE BC DF DC λλ==则AE AF ⋅的最小值为 .【试题分析】本题主要考查向量的几何运算、向量的数量积与基本不等式.运用向量的几何运算求,AE AF ,体现了数形结合的基本思想,再运用向量数量积的定义计算AE AF ⋅,体现了数学定义的运用,再利用基本不等式求最小值,体现了数学知识的综合应用能力.是思维能力与计算能力的综合体现. 【答案】2918【解析】因为1,9DF DC λ=12DC AB =,119199918CF DF DC DC DC DC AB λλλλλ--=-=-==, AE AB BE AB BC λ=+=+,19191818AF AB BC CF AB BC AB AB BC λλλλ-+=++=++=+,()221919191181818AE AF AB BC AB BC AB BC AB BCλλλλλλλλλ+++⎛⎫⎛⎫⋅=+⋅+=+++⋅⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭19199421cos1201818λλλλ++=⨯++⨯⨯⨯︒2117172992181818λλ=++≥+= 当且仅当2192λλ=即23λ=时AE AF ⋅的最小值为2918. 2.【试卷原题】20. (本小题满分12分)已知抛物线C 的焦点()1,0F ,其准线与x 轴的交点为K ,过点K 的直线l 与C 交于,A B 两点,点A 关于x 轴的对称点为D . (Ⅰ)证明:点F 在直线BD 上; (Ⅱ)设89FA FB →→⋅=,求BDK ∆内切圆M 的方程. 【考查方向】本题主要考查抛物线的标准方程和性质,直线与抛物线的位置关系,圆的标准方程,韦达定理,点到直线距离公式等知识,考查了解析几何设而不求和化归与转化的数学思想方法,是直线与圆锥曲线的综合问题,属于较难题。
【易错点】1.设直线l 的方程为(1)y m x =+,致使解法不严密。
2.不能正确运用韦达定理,设而不求,使得运算繁琐,最后得不到正确答案。
【解题思路】1.设出点的坐标,列出方程。
2.利用韦达定理,设而不求,简化运算过程。
3.根据圆的性质,巧用点到直线的距离公式求解。
【解析】(Ⅰ)由题可知()1,0K -,抛物线的方程为24y x =则可设直线l 的方程为1x my =-,()()()112211,,,,,A x y B x y D x y -,故214x my y x =-⎧⎨=⎩整理得2440y my -+=,故121244y y m y y +=⎧⎨=⎩则直线BD 的方程为()212221y y y y x x x x +-=--即2222144y y y x y y ⎛⎫-=- ⎪-⎝⎭令0y =,得1214y yx ==,所以()1,0F 在直线BD 上.(Ⅱ)由(Ⅰ)可知121244y y m y y +=⎧⎨=⎩,所以()()212121142x x my my m +=-+-=-,()()1211111x x my my =--= 又()111,FA x y →=-,()221,FB x y →=-故()()()21212121211584FA FB x x y y x x x x m →→⋅=--+=-++=-,则28484,93m m -=∴=±,故直线l 的方程为3430x y ++=或3430x y -+=213y y -===±,故直线BD 的方程330x -=或330x -=,又KF 为BKD ∠的平分线,故可设圆心()(),011M t t -<<,(),0M t 到直线l 及BD 的距离分别为3131,54t t +--------------10分 由313154t t +-=得19t =或9t =(舍去).故圆M 的半径为31253t r +== 所以圆M 的方程为221499x y ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭【举一反三】【相似较难试题】【2014高考全国,22】 已知抛物线C :y 2=2px(p>0)的焦点为F ,直线y =4与y 轴的交点为P ,与C 的交点为Q ,且|QF|=54|PQ|.(1)求C 的方程;(2)过F 的直线l 与C 相交于A ,B 两点,若AB 的垂直平分线l′与C 相交于M ,N 两点,且A ,M ,B ,N 四点在同一圆上,求l 的方程.【试题分析】本题主要考查求抛物线的标准方程,直线和圆锥曲线的位置关系的应用,韦达定理,弦长公式的应用,解法及所涉及的知识和上题基本相同. 【答案】(1)y 2=4x. (2)x -y -1=0或x +y -1=0. 【解析】(1)设Q(x 0,4),代入y 2=2px ,得x 0=8p,所以|PQ|=8p ,|QF|=p 2+x 0=p 2+8p.由题设得p 2+8p =54×8p ,解得p =-2(舍去)或p =2,所以C 的方程为y 2=4x.(2)依题意知l 与坐标轴不垂直,故可设l 的方程为x =my +1(m≠0). 代入y 2=4x ,得y 2-4my -4=0. 设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2), 则y 1+y 2=4m ,y 1y 2=-4.故线段的AB 的中点为D(2m 2+1,2m), |AB|=m 2+1|y 1-y 2|=4(m 2+1).又直线l ′的斜率为-m ,所以l ′的方程为x =-1m y +2m 2+3.将上式代入y 2=4x ,并整理得y 2+4m y -4(2m 2+3)=0.设M(x 3,y 3),N(x 4,y 4),则y 3+y 4=-4m,y 3y 4=-4(2m 2+3).故线段MN 的中点为E ⎝ ⎛⎭⎪⎫2m2+2m 2+3,-2m ,|MN|=1+1m 2|y 3-y 4|=4(m 2+1)2m 2+1m 2.由于线段MN 垂直平分线段AB ,故A ,M ,B ,N 四点在同一圆上等价于|AE|=|BE|=12|MN|,从而14|AB|2+|DE|2=14|MN|2,即 4(m 2+1)2+⎝ ⎛⎭⎪⎫2m +2m 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫2m 2+22=4(m 2+1)2(2m 2+1)m 4,化简得m 2-1=0,解得m =1或m =-1, 故所求直线l 的方程为x -y -1=0或x +y -1=0.三、考卷比较本试卷新课标全国卷Ⅰ相比较,基本相似,具体表现在以下方面: 1. 对学生的考查要求上完全一致。
即在考查基础知识的同时,注重考查能力的原则,确立以能力立意命题的指导思想,将知识、能力和素质融为一体,全面检测考生的数学素养,既考查了考生对中学数学的基础知识、基本技能的掌握程度,又考查了对数学思想方法和数学本质的理解水平,符合考试大纲所提倡的“高考应有较高的信度、效度、必要的区分度和适当的难度”的原则. 2. 试题结构形式大体相同,即选择题12个,每题5分,填空题4 个,每题5分,解答题8个(必做题5个),其中第22,23,24题是三选一题。
题型分值完全一样。
选择题、填空题考查了复数、三角函数、简易逻辑、概率、解析几何、向量、框图、二项式定理、线性规划等知识点,大部分属于常规题型,是学生在平时训练中常见的类型.解答题中仍涵盖了数列,三角函数,立体何,解析几何,导数等重点内容。
3. 在考查范围上略有不同,如本试卷第3题,是一个积分题,尽管简单,但全国卷已经不考查了。
四、本考试卷考点分析表(考点/知识点,难易程度、分值、解题方式、易错点、是否区分度题)。