Lingo软件的使用
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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。
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软件使用教程一般来说,一个优化模型将由以下三部分组成:1. 目标函数(Objective Function):要达到的目标。
2. 决策变量(Decision variables):每组决策变量的值代表一种方案。
在优化模型中需要确定决策变量的最优值,优化的目标就是找到决策变量的最优值使得目标函数取得最优。
3. 约束条件(Constraints):对于决策变量的一些约束,它限定决策变量可以取的值。
在写数学模型时,一般第一行是目标函数,接下来是约束条件,再接着是一些非负限制等。
在模型窗口输入如下代码:Max = 2*x1+3*x2;X1+2*x2<=8;4*x1<16;4*x2<12;注意:1.每一个lingo表达式最后要跟一个分号;2.多数电脑中没有符号,lingo中<=代替;为了方便可以用<代替小于等于,用>代替大于等于。
3.我们可以添加一些注释,增加程序的可读性。
注释以一个!(叹号必须在英文状态下输入,它会自动变为绿色)开始,以;(分号)结束。
4.Lingo中不区分变量名的大小写。
变量名必须以字母(A-Z)开头,后面的字符可以是字母、数字、下划线。
变量名不能超过32个字符。
Lingo程序的一些规则:1. 在Lingo中最开始都是“MAX=”或者“MIN=”开始表示求目标函数的最大或者最小值。
2. 变量和它前面的系数之间要用“*”连接,中间可以有空格。
3. 变量名不区分大小写,但必须以字母开始,不超过32个字符。
4. 数学表达式结束时要用分号“;”表示结束。
表达式可以写在多行上,但是表达式中间不能用分号。
5. 在电脑系统中一般没有“小于等于”符号,在Lingo采用“<=”来表示“小于等于”,用“>=”表示“大于等于”。
小于等于也可以用更简单的“<”表示,大于等于用“>”表示。
集合段:在我们已经得到的程序里有一些量没有定义,如WAREHOUSES( I),DEMAND( J), LINKS( I, J)。
LINGO基本用法1、概况 (1)2、LINGO的基本用法 (1)3、用LINGO编程语言建立模型 (2)4、建立LINGO/LINDO优化模型需要注意的几个基本问题 (3)5、对求解结果的分析 (3)LINGO基本用法LINGO是专门用来求解各种规划问题的软件包,其功能十分强大,是求解优化模型的最佳选择。
1、概况LINGO是美国LINDO系统公司开发的求解数学规划系列软件中的一个,它的主要功能是求解大型线性、非线性和整数规划问题,LINGO分为Demo、Solve Suite、Super、Hyper、Industrial、Extended等六种不同版本。
只有Demo版是免费的。
LINGO的不同版本对模型的变量总数,非线性变量的数目,整形变量数目和约束条件的数量作出了不同的限制。
LINGO的主要功能:(1) 既能求解线性规划问题,也有较强的求解非线性规划问题的能力;(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,提供几十个内部函数,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模型(6) 能方便地与Excel,数据库等其他软件交换数据2、LINGO的基本用法通常一个优化模型由下列三部分所组成:(1) 目标函数:一般表示成求某个数学表达式的最大值或最小值。
(2) 决策变量:目标函数值取决于哪些变量(3) 约束条件:对变量附加一些条件限制(通常用等式或不等式表示)注:LINGO默认所有决策变量都非负,因而变量非负条件可以不必输入。
LINGO的语法规定:(1) 求目标函数的最大值或最小值分别用MAX=…或MIN=…来表示;(2) 每个语句必须以分号";"结束,每行可以有多个语句,语句可以跨行;(3) 变量名称必须以字母(A~Z)开头,由字母,数字(0~9)和下划线所组成,长度不超过32个字符,不区分大小写;(4) 可以给语句加上标号,例如[OBJ] MAX= 20*X1+300*X2;(5) 以!开头,以;号结束的语句是注释语句;(6) 如果对变量的取值范围没有作特殊说明,则默认所有决策变量都非负;(7) LINGO模型以语句“MODEL:”开头,以“END”结束,对于比较简单的模型,这两个语句可以省略。
lingo使用手册Lingo使用手册本手册旨在帮助用户了解和使用Lingo软件。
Lingo是一种用于程序设计和开发的工具,用于创建交互式应用程序和游戏。
本手册将指导您使用Lingo的各种功能和功能。
目录1、引言1.1 Lingo概述1.2 如何获取Lingo1.3 系统要求2、安装和配置2.1 安装Lingo2.2 激活Lingo许可证2.3 配置Lingo环境3、Lingo基础知识3.1 Lingo语法3.2 变量和数据类型3.3 运算符3.4 控制结构3.5 函数和方法3.6 数组和列表4、交互式应用开发4.1 创建交互式界面4.2 事件处理4.3 用户输入和输出4.4 数据验证和处理4.5 错误处理4.6 数据存储和检索5、游戏开发5.1 创建游戏场景5.2 角色和动画5.3 游戏逻辑与规则5.4 碰撞检测和物理模拟 5.5 游戏音频和视觉效果5.6 游戏性能优化6、调试和测试6.1 Lingo调试工具6.2 单元测试6.3 集成测试6.4 性能优化和代码审查7、常见问题解答7.1 Lingo常见错误和解决方案7.2 常见Lingo编码问题7.3 Lingo资源和社区支持附件本文档涉及的法律名词及注释:1、许可证 - 一种法律文件,规定用户对软件的使用权和限制。
2、事件处理 - 在程序中响应用户操作或系统事件的过程。
3、数据验证 - 确保用户输入满足特定要求或规则的过程。
4、错误处理 - 处理程序中出现的错误和异常情况的过程。
5、碰撞检测 - 在游戏开发中,检测两个对象是否发生碰撞的过程。
6、物理模拟 - 在游戏中模拟物体之间的物理行为,如重力、碰撞等。
7、单元测试 - 在软件开发中,测试单个模块或函数的正确性和性能的过程。
8、集成测试 - 在软件开发中,测试整个应用程序或系统的正确性和性能的过程。
9、代码审查 - 对软件源代码进行系统的检查和评估,以确保质量和可靠性。
本文档涉及的附件请参考附件部分。
第十八章LINGO软件的使用18.1 LINGO入门18.1.1 LINGO软件的安装过程点击LINGO9.0 for Windows安装文件,出现点击“Next”按钮,出现此时需要接受安装协议。
系统安装时默认的目录是C:\LINGO9。
安装完成前,会出现下图所示的对话框:这个对话框询问你希望采用的默认的建模(即编程)语言,系统推荐的是采用LINGO语法,也就是选项“LINGO(recommended)”;你也可以选择“LINDO”将LINDO语法作为默认的设置。
当然,安装后你也可以通过“LINGO|Options|File Format命令来修改默认的建模(即编程)语言。
在上图中按下“OK”按钮,系统就会完成LINGO的安装过程。
18.1.2 LINGO基础知识LINGO有两种命令格式:一种是常用的Windows模式,通过下拉式菜单命令驱动LINGO 运行,界面是图形式的,使用起来也比较方便;另一种是命令行(Command-Line)模式,仅在命令窗口(Command Window)下操作,通过输入行命令驱动LINGO运行。
由于其使用字符方式输入,初学者往往不太容易掌握。
在这里,我们主要介绍在菜单驱动模式下LINGO的使用方法。
LINGO 9.0软件比以前的版本有了很大的改进,功能大大增强,性能更加稳定,计算的结果更加可靠。
LINGO软件不仅可用于求解非线性规划问题,还可以用以求解非线性整数规划问题;LINGO包含了内置的建模语言,模型中所需的数据可以以一定格式保存在独立的文件中;LINGO允许以简练、直观的方式描述较大规模的优化问题。
注:LIGDO公司目前已将LINDO软件从其产品中删除了。
事实上,LINDO软件的所有功能(包括LINDO语法格式)都在LINGO中得到了支持。
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。
状态行最左边显示的是“Ready”表示“准备就绪”;右下角显示的是当前时间,时间前面是当前光标的位置“Ln1,Col1”(即1行1列)。
将来,用户可以用选项命令(LINGO|Options菜单命令)决定是否需要显示工具栏和状态行。
在LINGO 模型窗口中,选择菜单命令“File|Open(F3)”,可以看到下图所示的标准的“打开文件”对话框,我们看到有各种不同的“文件类型”:● 后缀“lg4”表示LINGO 格式的模型文件,是一种特殊的二进制格式文件,保存了我们在模型窗口中所能够看到的所有文本和其他对象及其格式信息,只有LINGO 能读出它,用其他系统打开这种文件时会出现乱码;● 后缀“lng ”表示文本格式的模型文件,并且以这个格式保存模型时LINGO 将给出警告,因为模型中的格式信息(如字体、颜色、嵌入对象等)将会丢失;● 后缀“ldt ”表示LINGO 数据文件;● 后缀“ltf ”表示LINGO 命令脚本文件;● 后缀“lgr ”表示LINGO 报告文件;● 后缀“ltx ”表示LINGO 格式的模型文件;● 后缀“mps ”表示MPS(数学规划系统)格式的模型文件;● “*.*”表示所有文件除“lg4”文件外,这里的另外几种格式的文件其实都是普通的文本文件,可以用任何文本编辑器打开和编辑。
18.1.3二个简单的LINGO 程序下面举两个例子说明如何在LINGO 中如何进行规划问题求解。
例1.1求解如下的LP (线性规划)问题:12min 23x x +..s t12350x x +≥1100x ≥122600x x +≤12,0x 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;如下图所示:注:(1)LINGO中不区分大小写字母,变量(和行名)可以使用不超过32个字符表示,且必须以字母开头。
(2)LINGO中模型以“MODEL:”开始,以“END”结束。
对简单的模型,这两个语句也可以省略。
(3)LINGO中的语句的顺序是不重要的,因为LINGO总是根据“MAX=”或“MIN=”语句寻找目标函数,而其它语句都是约束条件(当然注释语句和TITLE除外)。
(4)LINGO模型是由一系列语句组成,每个语句以分号“;”结束。
(5)LINGO中以感叹号“!”开始的是说明语句(说明语句也需要以分号“;”结束)。
(6)LINGO中解优化模型时假定所有变量非负(除非用限定变量取值范围的函数@free或@sub或slb另行说明)。
然后点击工具条上的按钮得到:下面对上图的各个部分进行说明。
Solution Report(LINGO的结果报告窗口)Global optimal solution found 表示全局最优解找到.Objective value: 800.0000 表示最优目标值为800.0000.Total solver iterations: 2 表示用单纯行法进行了两次迭代.Variable 表示变量, 此问题中有两个变量X1, X2.Value 给出最优解中各变量(Variable)的值: X1=250.0000, X2=100.0000.Reduced Cost 给出最优的单纯形表中目标函数行中变量对应的系数. 其中基变量的Reduced Cost值一定为0;对于非基变量(非基变量本身的取值一定为0)和max问题,相应的Reduced Cost值表示当该非基变量增加一个单位(其它非基变量保持不变)时目标函数的减少的量.在这个例子中最优解中两个变量都是基向量, 因此对应的ReducedCost的值都为0.Slack or Surplus (松弛或剩余)给出约束对应的松弛变量的值:第2和第4行松弛变量均为0,说明对于最优解来讲,两个约束(第2和4行)均取等号,即都是紧约束.Dual Price 给出对偶价格(也称影子价格)的值.例1.2某家具公司制造书桌、餐桌和椅子,所用的资源有三种:木料、木工和漆工。
生产数据如下表所示:若要求桌子的生产量不超过5件,如何安排三种产品的生产可使利润最大?用DESKS、TABLES和CHAIRS分别表示三种产品的生产量,建立LP模型。
max=60*desks+30*tables+20*chairs;8*desks+6*tables+chairs<=48;4*desks+2*tables+1.5*chairs<=20;2*desks+1.5*tables+.5*chairs<=8;tables<=5;求解这个模型,查看报告窗口(Reports Window),如下图:可以看到如下结果。
Global optimal solution found at iteration: 3Objective value: 280.0000Variable Value Reduced CostDESKS 2.000000 0.000000TABLES 0.000000 5.000000CHAIRS 8.000000 0.000000Row Slack or Surplus Dual Price1 280.0000 1.0000002 24.00000 0.0000003 0.000000 10.000004 0.000000 10.000005 5.000000 0.000000“Global optimal solution found at iteration: 3”表示3次迭代后得到全局最优解。
“Objective value:280.0000”表示最优目标值为280。
“Value”给出最优解中各变量的值:造2个书桌(desks), 0个餐桌(tables), 8个椅子(chairs)。
所以desks、chairs是基变量(非0),tables是非基变量(0)。
“Slack or Surplus”给出松驰变量的值:第1行松驰变量 =280(模型第一行表示目标函数,所以第二行对应第一个约束)第2行松驰变量 =24第3行松驰变量 =0第4行松驰变量 =0第5行松驰变量 =5“Reduced Cost”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 X j, 相应的 reduced cost值表示当某个变量X j 增加一个单位时目标函数减少的量( max型问题)。
本例中:变量tables对应的reduced cost值为5,表示当非基变量tables的值从0变为 1时(此时假定其他非基变量保持不变,但为了满足约束条件,基变量显然会发生变化),最优的目标函数值 = 280 - 5 = 275。
“DUAL PRICE”(对偶价格)表示当对应约束有微小变动时, 目标函数的变化率。
输出结果中对应于每一个约束有一个对偶价格。
若其数值为p,表示对应约束中不等式右端项若增加1 个单位,目标函数将增加p个单位(max型问题)。
显然,如果在最优解处约束正好取等号(也就是“紧约束”,也称为有效约束或起作用约束),对偶价格值才可能不是0。
本例中:第3、4行是紧约束,对应的对偶价格值为10,表示当紧约束3) 4 DESKS + 2 TABLES + 1.5 CHAIRS <= 20变为 3) 4 DESKS + 2 TABLES + 1.5 CHAIRS <= 21时,目标函数值 = 280 +10 = 290。
对第4行也类似。
对于非紧约束(如本例中第2、5行是非紧约束),DUAL PRICE 的值为0, 表示对应约束中不等式右端项的微小扰动不影响目标函数。
有时, 通过分析DUAL PRICE, 也可对产生不可行问题的原因有所了解。
18.2 集的使用LINGO允许把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的发挥LINGO语言的优势。
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、长的、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。
一个集可能是一系列食品、汽车等。
每个集成员可能有一个或多个与之有关联的特征,我们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。
例如,食品集中的每个产品可以有一个价格属性;汽车集中的每辆车可以有一个货车或客车属性, 也可以有一个动力属性。