LINGO使用说明(比较简单)
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Lingo介绍
Lingo是美国LINDO系统公司(Lindo Symtem Inc)开发的求解数学规划系列软件中的一个(其他软件为LINGDO,GINO,What’s Best等),它的主要功能是求解大型线性、非线性和整数规划问题,目前的版本是lingo11.0。
lingo分为Demo、solve suite、hyper、industrial、extended等六类不同版本,只有Demo版本是免费的,其他版本需要向LINDO系统公司(在中国的代理商)购买,Lingo的不同版本对模型的变量总数、非线性变量个数、整型变量个数和约束条件的数量做出不同的限制(其中extended版本无限制)。
Lingo的主要功能特色为:
(1)既能求解线性规划,也有较强的求解非线性规划的能力;
(2)输入模型简练直观;
(3)运行速度快、计算能力强;
(4)内置建模语言,提供几十种内部函数,从而能以较少语句,较直观的方式描述较大规模的优化模型;
(5)将集合的概念引入编程语言,很容易将实际问题转换为Lingo语言;
(6)能方便地与excel、数据库等其他软件交换数据。
学校图书馆40本《lingo和excel在数学建模中的应用》,袁新生、邵大宏、郁时炼主编,科学出版社
Lingo 程序设计简要说明
在数学建模中会遇到如规划类的题型,在这种模型中总存在着一个目标,并希望这个目标的取值尽可能的大或小,同时与这个目标有关的一系列变量之间存在一些约束。在构造出目标函数和约束条件的表达式后,我们需要对求出这个最值和各变量的取值。一般我们用LINGO 来对模型进行求解,本文将通过举一个简单的例子,围绕这个例子逐步学习LINGO 的使用。LINGO 只是一个求解工具,我们主要的任务还是模型的建立! 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。
示例:求解线性规划问题:
max z=x1+x2+x3+x4+x5+x6+x7+x8
⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧≤≤≤≤≤≤269 + x88 + x72 + x66 + x55 + x47 + x38 + x28 + x16 15 6 + x87 + x7+ x65 + x54 + x44 + x34 + x25 + x15
444 + x86 + x77 + x68 + x58 + x45 + x32 + x27 + x14278 + x85 + x74 + x64 + x55 + x49 + x36 + x25 + x13389 + x84 + x75 + x62 + x57 + x46 + x35 + x28 + x1
2 154 + x8
3 + x79 + x66 + x55 + x45 + x3
4 + x27 + x1
求解这个模型的相应LINGO 程序代码如下:
程序一:
max= x1+x2+x3+x4+x5+x6+x7+x8;
x1 + 7*x2 + 4*x3 + 5*x4 + 5*x5 + 6*x6 + 9*x7 + 3*x8 + 415<=;
2*x1 + 8*x2 + 5*x3 + 6*x4 + 7*x5 + 2*x6 + 5*x7 + 4*x8 + 938<=;
3*x1 + 5*x2 + 6*x3 + 9*x4 + 5*x5 + 4*x6 + 4*x7 + 5*x8 + 827<=;
4*x1 + 7*x2 + 2*x3 + 5*x4 + 8*x5 + 8*x6 + 7*x7 + 6*x8 + 444<=;
5*x1 + 5*x2 + 4*x3 + 4*x4 + 4*x5 + 5*x6 + x7 + 7*x8 + 6 15<=;
6*x1 + 8*x2 + 8*x3 + 7*x4 + 5*x5 + 6*x6 + 2*x7 + 8*x8 + 926<=;
注:然后点击工具条上的按钮 即可。本模型的最优解为2.636364
程序二:
SETS:
xb1 /1..8/:x;
xb2 /1..6/ :b,c;
xb3 (xb2,xb1):a;
ENDSETS
DATA:
a= 1 7 4 5 5 6 9 3
2 8 5 6 7 2 5 4
3 5 6 9 5
4 4 5
4 7 2
5 8 8 7 6
5 5 4 4 4 5 1 7
6 8 8
7 5 6 2 8;
b= 15 38 27 44 15 26;
c= 4 9 8 4 6 9;
ENDDATA
MAX=@sum( xb1(i) :x(i) );
@for( xb2(i):
@sum( xb1(j) : a(i,j)*x(j) ) +c(i)<= b(i);
);
注:然后点击工具条上的按钮即可。本模型的最优解为2.636364
注意:(1)在lingo中输入的各种符号一定要是英文状态下输入,不能是中文输入状态下的符号。例如正确输入xb3 (xb2,xb1):a; 错误输入xb3 (xb2,xb1):a;
(2)Lingo中不区分字母大小写
一.变量、常量定义
在lingo中变量在使用前是无需定义也可以使用的。在描述类似xi,aij带有下标的变量时,我们可以在使用时一一例举,即,x1,x2,x3….x8, 但这样显然很麻烦(刚接触LINGO的时候大部分是这样使用的)。Lingo中可以使用sets 来预先定义这些变量,然后就可以在loop语句方便地访问这一组变量,也可以用小x(2), a(2,3)的形式访问个别变量,这和C语言中的数组是类似的。
1.SETS的使用:
为了定义xi,aij,那么首先要确定下标i和j的取值范围。
在lingo中用sets来表示。
代码:
SETS :
Xb1 /1..8/ ;
Xb2 /1..6/ ;
ENDSETS
其中xb1、xb2分别为下标1..8 ,1..6的名字(sets_name),这些名字在loop语句中要使用。对于sets_name一般将它命名为有意义的名称,这个sets_name必须以字母或下划线(_)开始。
二维下标是在两个一维下标定义的基础上给定的,定义
a(i,j)下标的代码如下: