優(yōu)化建模與lindolingo優(yōu)化軟件new

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1、簡要提綱數(shù)學(xué)建模講座1.優(yōu)化模型與優(yōu)化軟件簡介優(yōu)化建模與LINDO/LINGO優(yōu)化軟件2.LINDO公司的主要軟件產(chǎn)品及功能簡介謝金星3.LINDO/LINGO軟件的使用簡介清華大學(xué)數(shù)學(xué)科學(xué)系Tel:010-627878124.建模與求解實(shí)例（結(jié)合軟件使用）Email:jxie@math.tsinghua.edu.cnhttp://faculty.math.tsinghua.edu.cn/~jxie優(yōu)化模型和優(yōu)化軟件的重要意義(最)優(yōu)化:在一定條件下,尋求使目標(biāo)最大(小)的決策最優(yōu)化是工程技術(shù)、經(jīng)濟(jì)管

2、理、科學(xué)研究、社會生活中經(jīng)常遇到的問題,如:結(jié)構(gòu)設(shè)計資源分配生產(chǎn)計劃運(yùn)輸方案1.優(yōu)化模型與優(yōu)化軟件簡介解決優(yōu)化問題的手段?經(jīng)驗(yàn)積累，主觀判斷?作試驗(yàn)，比優(yōu)劣?建立數(shù)學(xué)模型(優(yōu)化模型)，求最優(yōu)策略(決策)CUMCM賽題：約一半以上與優(yōu)化有關(guān)，需用軟件求解(最)優(yōu)化理論是運(yùn)籌學(xué)的基本內(nèi)容優(yōu)化問題的一般形式運(yùn)籌學(xué)(OR:Operations/OperationalResearch)優(yōu)化問題三要素：決策變量；目標(biāo)函數(shù)；約束條件OR/MS/管理科學(xué)(MS:ManagementScience)目標(biāo)函數(shù)DSminf

3、(x)決策科學(xué)(DS:DecisionScience)s.t.h(x)=0,i=1,...,m約i優(yōu)化(Optimization),規(guī)劃(Programming)g(x)≤0,j=1,...,l束j條無不多n線非整組目網(wǎng)動決策變量x∈D??件約性線確目數(shù)合標(biāo)絡(luò)態(tài)束規(guī)性規(guī)優(yōu)定標(biāo)規(guī)優(yōu)規(guī)?可行解（滿足約束）與可行域（可行解的集合）優(yōu)劃規(guī)規(guī)規(guī)劃化劃化劃?最優(yōu)解（取到最?。笾档目尚薪猓┗瘎潉潉?無約束優(yōu)化:最優(yōu)解的分類和條件約束優(yōu)化的minf(x)簡單分類s.t.hi(x)=0,i=1,...,m給定一個函數(shù)

4、f(x),尋找x*使得f(x*)最小，即g(x)≤0,j=1,...,lMinf(x)Tnj其中x=(x,x,L,x)∈?12nx數(shù)學(xué)規(guī)劃nx∈D??f(x)x連?線性規(guī)劃(LP)目標(biāo)和約束均為線性函數(shù)局部最優(yōu)解*lxg全局最優(yōu)解續(xù)ox?非線性規(guī)劃(NLP)目標(biāo)或約束中存在非線性函數(shù)優(yōu)V二次規(guī)劃(QP)目標(biāo)為二次函數(shù)、約束為線性?fx*=fLfT=?2?化必要條件()(x1,,xn)0?2f=?f?整數(shù)規(guī)劃(IP)決策變量(全部或部分)為整數(shù)???fx*=?2fx*>??x?x?離充分條件()0,()

5、0?ij?n×nV整數(shù)線性規(guī)劃(ILP)，整數(shù)非線性規(guī)劃(INLP)散Hessian陣優(yōu)V純整數(shù)規(guī)劃(PIP),混合整數(shù)規(guī)劃(MIP)最優(yōu)解在可行域邊界上取得時不能用無約束優(yōu)化方法求解化V一般整數(shù)規(guī)劃，0-1（整數(shù)）規(guī)劃常用優(yōu)化軟件MATLAB優(yōu)化工具箱能求解的優(yōu)化模型優(yōu)化工具箱3.0(MATLAB7.0R14)1.LINDO/LINGO軟件純0-1規(guī)劃bintprog連續(xù)優(yōu)化離散優(yōu)化一般IP(暫缺)2.MATLAB優(yōu)化工具箱無約束優(yōu)化約束優(yōu)化非線性非光滑(不可線性規(guī)劃二次規(guī)劃3.EXCEL軟件的優(yōu)化

6、功能極小微)優(yōu)化linprogquadprogfminuncfminsearch4.SAS(統(tǒng)計分析)軟件的優(yōu)化功能非線性非線性全局非線性規(guī)劃約束線性上下界約束方程(組)最小二乘優(yōu)化fmincon最小二乘fminbndfminimaxfminconfzerolsqnonlinfgoalattainlsqnonneglsqnonlin5.其他fsolvelsqcurvefit暫缺fseminflsqlinlsqcurvefitLINDO公司軟件產(chǎn)品簡要介紹美國芝加哥(Chicago)大學(xué)的LinusSc

7、hrage教授于1980年前后開發(fā),后來成立LINDO系統(tǒng)公司（LINDO2.LINDO公司的主要軟件產(chǎn)品及功能簡介SystemsInc.），網(wǎng)址：http://www.lindo.comLINDO:LinearINteractiveandDiscreteOptimizer(V6.1)LINGO:LinearINteractiveGeneralOptimizer(V8.0)LINDOAPI:LINDOApplicationProgrammingInterface(V2.0)What’sBest!:(S

8、preadSheete.g.EXCEL)(V7.0)演示(試用)版、學(xué)生版、高級版、超級版、工業(yè)版、擴(kuò)展版…（求解問題規(guī)模和選件不同）2LINDO/LINGO軟件的求解過程LINDO和LINGO軟件能求解的優(yōu)化模型1.確定常數(shù)LINDO/LINGO預(yù)處理程序優(yōu)化模型2.識別類型LPQPNLPIP全局優(yōu)化(選)分枝定界管理程序連續(xù)優(yōu)化整數(shù)規(guī)劃(IP)ILPIQPINLP線性優(yōu)化求解程序非線性優(yōu)化求解程序線性規(guī)劃二次規(guī)劃非線性規(guī)劃(LP)(QP)(NLP)1