数学建模lingo软件
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第9卷第3期2007年6月黄山学院学报JOurnal0fHuangshanUniVefsityVo】.9.NO.3Jun.2007数学建模中的优秀软件——LINGO周甄川(黄山学院数学系,安徽黄山245041)摘要:介绍了数学建模的相关概念、数学建模竞赛概况,探讨了LINGo系统的功能与特点,以及它在数学建模中的应用。
关键词:数学模型;数学建模;LlNGo系统中图分类号:TP319:0141.4文献标识码:A文章编号:1672—447x(2007)03—0112—03在对自然科学与社会科学许多课题的研究中,科学工作者常将事物的变化规律用特定的数学表达式的形式加以描述。
将寻求这种确定事物变化规律的过程称为“数学建模”。
而在数学建模以及全国大学生数学建模竞赛中,最常碰到的是一类决策问题,即在一系列限制条件下,寻求使某个或多个指标达到最大或最小,这种决策问题通常称为最优化问题【1】。
最优化理论是近几十年发展和形成的一门新兴的应用性学科。
它主要解决最优生产计划、最优分配、最优设计、最优决策、最佳管理等最优化问题。
主要研究方法是定量化、系统化和模型化方法,特别是运用各种数学模型和技术来解决问题。
它主要由决策变量、目标函数、约束条件三个要素组成。
当遇到的实际问题时即使建立了模型,找到了解的方法,对于较大的计算量也是望而却步,LINGo系列优化软件包就给我们提供了理想的选择。
1什么是数学建模数学建模(MatheImticalModelin曲‘11顾名思义就是建立数学模型以解决实际问题的过程。
它利用数学和计算机对实际问题进行分析研究,抽象出反映事物内在活动规律的数学关系表达式,通过对这些数学关系表达式的求解和反复验证,最终解决实际问题。
数学是所有自然科学的基础,随着计算机软硬件技术的迅速发展,数学建模和与之相伴的计算已逐渐成为工程设计的关键工具,并在人类社会实践活动中的众多领域内发挥着越来越重要的作用。
那么,什么是数学模型?如何建立数学模型?如何用数学模型解决实际问题呢?模型就是对事物的一种抽象。
LINGO软件陕西铁路工程职业技术学院赵增逊2014年10月18日主要内容1.LINGO简介2.LINGO中建模语言(集合、运算符和函数等)3.LINGO编程实例1.1LINGO软件简介(1)美国芝加哥(Chicago)大学的Linus Schrage(莱纳斯.施拉盖)教授于1980年前后开发。
(2)LINGO: Linear Interactive General Optimizer (线性交互式通用优化器)。
(3)用来求解的优化模型(连续优化和整数规划(IP))。
类型:线性规划(LP)、二次规划(QP)、非线性规划(NLP)。
1.2 LINDO/LINGO软件能求解的模型优化线性规划非线性规划二次规划连续优化整数规划LINDOLINGO1.3 LINGO的特点(1)求解线性规划问题(2)求解非线性规划问题(3)非线性方程组(4)输入模型简练直观(5)运行速度快、计算能力强1.4 学习LINGO 的要求 需要掌握:软件操作基本语法结构掌握集合(SETS)的应用 正确阅读求解报告 正确理解求解状态窗口 学会设置基本的求解选项(OPTIONS) LINGO: Linear Interactive General Optimizer 求解数学规划问题Min Z = f (x)s.t x ∈D (⊂Rn )Lingo软件的主窗口(用户界面) 所有Lingo窗口都在这个窗口内状态行(最左边显示“Ready”表示“准备就模型窗口(Model Window)用于输入LINGO优化模型(即LINGO程序)当前光标的位置当前时间1.5 LINGO软件界面1.新建(New )单击“新建”按钮或直接按F2键可以创建一个新的“Model ”窗口。
在这个新的“Model ”窗口中能够输入所要求解的模型。
2.打开(Open )单击“打开”按钮或直接按F3键可以打开一个已经存在的文本文件。
这个文件可能是一个Model 文件。
实验二:Lingo求解线性规划问题学时:4学时实验目的:掌握用Lingo求解线性规划问题的方法,能够阅读Lingo结果报告。
实验内容:1、求解书本上P130的习题1:某银行经理计划用一笔资金进行有价证券的投资,可供购进的证券以及其信用等级、到期年限、收益如下表1所示,按照规定,市政证券的收益可以免税,其他证券的收益需按50%的税率纳税,此外还有以下限制:1)政府及代办机构的证券总共至少要购进400万元;2)所购证券的平均信用等级不超过1.4(信用等级数字越小,信用程序越高);3)所购证券的平均到期年限不超过5年。
表 1(1)若该经理有1000万元资金,应如何投资?(2)如果能够以2.75%的利率借到不超过100万元资金,该经理应如何操作?(3)在1000万元资金情况下,若证券A的税前收益增加为4.5%,投资应否改变?若证券C的税前收益减少为4.8%,投资应否改变?列出线性规划模型,然后用Lingo求解,根据结果报告得出解决方案。
2、指派问题:6个人计划做6项工作,其效益如下表(”-”表示某人无法完成某项工作),3、有限制的运输问题:6个发点6个收点,其供应量、接收量和运费如下表1(”-”表示某个发电无法向某个收点运输货物),如果某个发点向某个收点运输货物,则运输量不得低使用Lingo 的一些注意事项1. “>”与“>=”功能相同。
2. 变量与系数间相乘必须用”*”号,每行用”;”结束。
3. 变量以字母开头,不能超过8个字符。
4. 变量名不区分大小写(包括关键字)。
5. 目标函数用min=3*x1+2*x2或max=3*x1+2*x2的格式表示。
6. “!”后为注释。
7. 变量界定函数实现对变量取值范围的附加限制,共4种:@bin(x) 限制x 为0或1 @bnd(L,x,U) 限制L≤x≤U@free(x) 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 @gin(x) 限制x 为整数 其他可见“Lingo 教程.doc ”如书上85页的Lindo 代码可改为如下Lingo 代码: max =72*x1+64*x2; x1+x2<50;12*x1+8*x2<480; 3*x1<100;例1.1 如何在LINGO 中求解如下的LP 问题:,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。
数学建模精讲_西南交通大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.Lingo软件是常用的优化问题的求解软件。
参考答案:正确2.0-1规划是整数规划。
参考答案:正确3.求解整数规划一定能得到最优解。
参考答案:错误4.整数规划是指规划问题中的全部变量限制为整数。
参考答案:错误5.所有决策变量均要求为整数的整数规划称为纯整数规划。
参考答案:正确6.整数规划与线性规划不同之处在于增加了整数约束。
参考答案:正确7.分枝定界法是整数规划的常见算法。
参考答案:正确8.原线性规划有最优解,当自变量限制为整数后,其整数规划也一定有最优解。
参考答案:错误9.整数规划最优解常可以按照实数最优解简单取整而获得。
参考答案:错误10.与线性规划连续的可行域不同,整数规划的可行域是离散的。
参考答案:正确11.整数规划由于限制变量是整数,增加了求解难度,但整数解是有限个,所以有时候可以采用枚举法。
参考答案:正确12.非线性规划已经有一般的适合所有问题的成熟的解法。
参考答案:错误13.非线性规划的局部最优解和全局最优解等价。
参考答案:错误14.多目标规划的目标函数多于1个。
参考答案:正确15.非线性规划是指规划模型的目标函数或者约束条件中至少有一个为非线性表达式。
参考答案:正确16.多目标规划的解法包括分枝定界法,单纯形法。
参考答案:错误17.根据地球上任意两点的经纬度就可以计算这两点间的距离。
参考答案:正确18.如果可能,把非线性规划转换为线性规划是非常好的一个思路,原因是线性规划有比较成熟的算法。
参考答案:正确19.Lingo软件求解非线性规划的结果都是全部最优解。
参考答案:错误20.求解多目标规划的线性加权和法,在确定权系数之前,一般要对目标函数值做统一量纲处理,其目的是避免出现大数吃小数、权系数失去其作用的问题。
参考答案:正确21.哥尼斯堡七桥问题由欧拉证明了是可以走通的。
参考答案:错误22.“健康中国2030”规划纲要其中一项主要指标是将我国人均预期寿命提升至79岁左右。
Lingo、lindo简介一、软件概述 (1)二、快速入门 (4)三、Mathematica函数大全--运算符及特殊符号 (11)参见网址: /一、软件概述(一)简介LINGO软件是由美国LINDO系统公司研发的主要产品。
LINGO是Linear Interactive and General Optimizer的缩写,即交互式的线性和通用优化求解器。
LINGO可以用于求解非线性规划,也可以用于一些线性和非线性方程组的求解等,功能十分强大,是求解优化模型的最佳选择。
其特色在于内置建模语言,提供十几个内部函数,可以允许决策变量是整数(即整数规划,包括 0-1 整数规划),方便灵活,而且执行速度非常快。
能方便与EXCEL,数据库等其他软件交换数据。
LINGO实际上还是最优化问题的一种建模语言,包括许多常用的函数可供使用者建立优化模型时调用,并提供与其他数据文件(如文本文件、Excel 电子表格文件、数据库文件等)的接口,易于方便地输入、求解和分析大规模最优化问题。
(二)LINGO的主要特点:Lingo 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 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。
1 简单的模型表示LINGO 可以将线性、非线性和整数问题迅速得予以公式表示,并且容易阅读、了解和修改。
LINGO的建模语言允许您使用汇总和下标变量以一种易懂的直观的方式来表达模型,非常类似您在使用纸和笔。
模型更加容易构建,更容易理解,因此也更容易维护。
2 方便的数据输入和输出选择LINGO 建立的模型可以直接从数据库或工作表获取资料。
同样地,LINGO 可以将求解结果直接输出到数据库或工作表。
使得您能够在您选择的应用程序中生成报告。
3 强大的求解器LINGO拥有一整套快速的,内建的求解器用来求解线性的,非线性的(球面&非球面的),二次的,二次约束的,和整数优化问题。
lingo数学模型
"lingo"是一种用于数学建模和优化的软件工具。
它提供了一个
直观的界面,用于建立和求解复杂的数学模型,包括线性规划、整
数规划、非线性规划、多目标规划等。
lingo的使用可以帮助分析
师和决策者在面临复杂的决策问题时进行优化决策。
在数学建模方面,lingo可以用来建立数学模型,包括定义决
策变量、约束条件和目标函数。
用户可以通过lingo的界面直观地
输入模型的各个部分,而无需深入了解数学建模的具体语法和规则。
这使得非专业的用户也能够快速地建立数学模型。
在优化方面,lingo提供了强大的求解算法,可以对各种类型
的数学模型进行求解,以找到最优的决策方案。
lingo支持对模型
进行灵敏度分析,帮助用户了解参数变化对最优解的影响,从而更
好地进行决策。
除了数学建模和优化外,lingo还具有数据可视化功能,可以
直观地展示模型的结果和决策方案。
这有助于用户向决策者传达模
型分析的结果,从而更好地支持决策过程。
总的来说,lingo作为数学建模和优化工具,为用户提供了一
个方便、强大的平台,帮助他们解决复杂的决策问题。
通过lingo,用户可以更好地理解问题、制定决策,并得到最优的解决方案。
【精品】LINGO软件灵敏度分析LINGO是一种非常实用的数学建模软件,可用于线性规划、非线性规划、整数规划、混合整数规划、二次规划、非线性二次规划、全局优化、动态规划等方面。
在LINGO中,灵敏度分析可以帮助用户更好地理解线性规划问题的解,并探究约束、变量、最优值等因素的变化对于优化结果的影响。
下面将详细介绍LINGO软件的灵敏度分析功能。
一、约束灵敏度分析在LINGO中,可以通过在“呼出”窗口中选择“求解”菜单,再选中“灵敏度分析”,来进行约束灵敏度分析。
当我们需要对某一约束条件进行灵敏度分析时,可以在“PSens”一栏中选中要进行分析的约束条件,并选择需要分析的灵敏度类型:1. 左侧界(Lower Bound)灵敏度分析:在该约束条件的左侧界上下浮动,观察最优解随着左侧界的变化而产生的变化情况。
进行变量灵敏度分析时,LINGO会输出一个名为“Variable Sensitivity”的窗口,其中包含了与所选中变量相关的数据,如灵敏度系数、上/下限边界、最小可行解等。
另外,该窗口还提供了一个“Graph”选项卡,可以展示出灵敏度分析的图表,帮助用户更直观地理解灵敏度的变化情况。
在LINGO中,最优解灵敏度分析可以探究最优解随着目标函数系数的变化而产生的变化情况。
用户可以在“呼出”窗口中选择“求解”菜单,再选中“灵敏度分析”,然后在“Objective Sensitivity”选项卡中选中需要进行分析的目标函数变量。
总之,LINGO软件的灵敏度分析功能可以在优化过程中帮助用户更好地了解问题的解,探究约束、变量、目标函数系数等因素对应问题的影响,帮助用户优化模型,从而达到更好的优化效果。
《数学建模实验报告》Lingo软件的上机实践应用简单的线性规划与灵敏度分析学号:班级:姓名:日期:2010—7—21数学与计算科学学院一、实验目的:通过对数学建模课的学习,熟悉了matlab和lingo等数学软件的简单应用,了解了用lingo软件解线性规划的算法及灵敏性分析。
此次lingo上机实验又使我更好地理解了lingo程序的输入格式及其使用,增加了操作连贯性,初步掌握了lingo软件的基本用法,会使用lingo计算线性规划题,掌握类似题目的程序设计及数据分析。
二、实验题目(P55课后习题5):某工厂生产A、2A两种型号的产品都必须经过零件装配和检验两道工序,1如果每天可用于零件装配的工时只有100h,可用于检验的工时只有120h,各型号产品每件需占用各工序时数和可获得的利润如下表所示:(1)试写出此问题的数学模型,并求出最优化生产方案.(2)对产品A的利润进行灵敏度分析1(3)对装配工序的工时进行灵敏度分析(4)如果工厂试制了A型产品,每件3A产品需装配工时4h,检验工时2h,可获3利润5元,那么该产品是否应投入生产?三、题目分析:总体分析:要解答此题,就要运用已知条件编写出一个线性规划的Lingo 程序,对运行结果进行分析得到所要数据;当然第四问也可另编程序解答.四、 实验过程:(1)符号说明设生产1x 件1A 产品,生产2x 件2A 产品.(2)建立模型目标函数:maxz=61x +42x 约束条件:1) 装配时间:21x +32x <=100 2) 检验时间:41x +22x <=120 3) 非负约束:1x ,2x >=0所以模型为: maxz=61x +42xs.t 。
⎪⎩⎪⎨⎧>=<=+<=+0,1202410032212121x x x x x x(3)模型求解:1)程序model:title 零件生产计划; max=6*x1+4*x2; 2*x1+3*x2<=100; 4*x1+2*x2<=120; end附程序图1:2)计算结果Global optimal solution found。