本書在深入淺出地介紹LINGO基本用法和LINGO與各種文件和數(shù)據(jù)庫之間的數(shù)據(jù)傳遞和處理方法的基礎上,分兩個層次介紹了LINGO軟件及其應用:*個層次以數(shù)學規(guī)劃、圖論與網(wǎng)絡優(yōu)化、多目標規(guī)劃等LINGO軟件常用領域為背景,介紹LINGO軟件求解優(yōu)化模型的常規(guī)手段和技巧;第二個層次以博弈論、存貯論、排隊論、決策分析、評價方法、*小二乘法等領域為背景,介紹LINGO軟件在非優(yōu)化領域的應用,充分展示LINGO軟件的優(yōu)勢和應用擴展。在各個領域本書都配有豐富的案例和求解程序,幫助讀者深入理解LINGO軟件。同時,本書專門配有一章介紹數(shù)學建模中的應用實例,以十個各種類型的數(shù)學建模經(jīng)典案例為基礎,其中九個案例的全部模型都用LINGO編程實現(xiàn),并在LINGO12版本調(diào)試通過。這些案例凝聚了作者多年來積累的編程經(jīng)驗和巧妙構(gòu)思。
本書可以作為本科生數(shù)學建模課程LINGO軟件方面的主講教材,也可以作為本科生《數(shù)學實驗》課程的教材,以及《運籌學》課程的擴充閱讀教材和教學參考書。
LINGO是美國LINDO系統(tǒng)公司開發(fā)的一套專門用于求解優(yōu)化問題的軟件包。LINGO提供強大的語言和快速的求解引擎來闡述和求解優(yōu)化規(guī)劃模型,以功能強、計算效果好,執(zhí)行速度快著稱,是求解線性、非線性和整數(shù)規(guī)劃模型的首選工具。在國外運籌學類的教科書中也被廣泛用做教學軟件。隨著LINGO軟件的不斷開發(fā),尤其是CALC字段和子模型功能的出現(xiàn),LINGO的功能日益強大,求解問題的領域日益廣泛。
本書的作者多年來從事運籌學教學和數(shù)學建模競賽培訓的相關工作,在多年工作經(jīng)驗的基礎上編寫本書,希望可以幫助廣大讀者在了解LINGO軟件基本用法的基礎上加深對LINGO軟件的理解,除了在LINGO常用的領域能夠熟練運用LINGO軟件編寫程序外,在更多的領域也能夠?qū)崿F(xiàn)LINGO程序編程求解,LINGO軟件相比MATLAB軟件的優(yōu)勢還沒有被學生充分理解。本書中引入了很多涉及各個方面的小案例,并全部編寫了LINGO程序,并在LINGO12版本下運行通過。同時,本書最后一章還引入了很多數(shù)學建模競賽中出現(xiàn)的經(jīng)典案例,很多數(shù)學建模的相關書籍中也引用了這些案例,但是基本上都是利用MATLAB軟件編程求解的,或者LINGO軟件和MATLAB軟件結(jié)合使用,本書除了一個案例外全部使用LINGO編程實現(xiàn),其中凝聚了作者多年來積累的編程經(jīng)驗和巧妙構(gòu)思。
本書分為12章,前2章介紹了LINGO軟件的基礎和其與外部文件的接口;第3~5章介紹了LINGO軟件在常規(guī)領域數(shù)學規(guī)劃、圖論與網(wǎng)絡優(yōu)化、多目標規(guī)劃上的應用;第6~11章介紹了LINGO軟件在博弈論、存貯論、排隊論、決策分析、評價方法、最小二乘法方面的應用;第12章列舉了十個數(shù)模競賽的經(jīng)典案例及其LINGO實現(xiàn)。各章節(jié)內(nèi)容相對獨立。
本書可以作為本科生數(shù)學建模課程LINGO軟件方面的主講教材,也可以作為本科生《數(shù)學實驗》課程的教材,以及《運籌學》課程的擴充閱讀教材。
一本好的教材需要經(jīng)過多年的教學實踐,反復錘煉。由于我們的經(jīng)驗和時間所限,書中的錯誤和紕漏在所難免,敬請同行不吝指正。
最后,感謝國防工業(yè)出版社對本書出版所給予的大力支持,尤其是責任編輯丁福志的熱情支持與幫助。在使用過程中如果有問題,可以通過電子郵件和我們聯(lián)系,E-mail: ding@ndip.com, sishoukui@163.com, xijingsun1981@163.com.
全體編者
2017年2月
目錄
第1章 LINGO軟件的基本用法1
1.1 LINGO軟件簡介
1.2
LINGO模型的基本組成
1. 3
LINGO的運算符和函數(shù)
1.4
LINGO子模型和程序設計
第2章 LINGO軟件與外部文件的接口
2.1 通過Windows剪貼板傳遞數(shù)據(jù)
2.2
LINGO與文本文件之間的數(shù)據(jù)傳遞
2. 3
LINGO與Excel文件之間的數(shù)據(jù)傳遞
2.4
LINGO與數(shù)據(jù)庫的接口
第3章數(shù)學規(guī)劃模型
3.1 線性規(guī)劃
3.2 整數(shù)規(guī)劃
3. 3
非線性規(guī)劃
3.4 動態(tài)規(guī)劃
第4章圖論與網(wǎng)絡優(yōu)化
4.1 圖的基本概念與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
4.2 最短路問題
4. 3
最小生成樹問題
4.4 最大流問題
4.5 郵遞員問題
4.6 旅行商問題
4.7 項目計劃節(jié)點圖
第5章多目標規(guī)劃模型
5.1 目標規(guī)劃的數(shù)學原理
5.2 目標規(guī)劃的應用案例
5.3 多目標規(guī)劃
第6章博弈論
6.1 基本概念
6.2 零和博弈
6.3 零和博弈的混合策略
6.4 雙矩陣博弈模型
6.5 水利水電建設的幾個博弈問題研究
第7章存貯論
7.1 存貯模型中的基本概念
7.2 確定型存儲模型
7. 3
單周期的隨機型存儲模型
7.4 有約束的確定型存貯模型
第8章排隊論
8.1 基本概念
8.2 輸入過程與服務時間的分布
8. 3
生滅過程
8.4
M/M/s等待制排隊模型
8.5
M/M/s/s損失制排隊模型
8.6
M/M/s混合制排隊模型
8.7 其它排隊模型簡介
8.8 排隊系統(tǒng)的優(yōu)化
8.9 排隊模型的計算機模擬
第9章決策分析
9.1 決策分析的基本問題
9.2 不確定條件下的決策準則
9. 3
風險型決策方法
9.4 效用理論
9.5 層次分析法
第10章評價方法
10.1
一個簡單的評價問題
10.2
灰色關聯(lián)度
10.3
TOPSIS法
10.4
基于熵權法的評價方法
10.5
數(shù)據(jù)包絡分析法
10.6
PageRank算法
第11章最小二乘法
11.1
最小二乘法
11.2
總體最小二乘法
第12章數(shù)學建模中的應用實例
12.1
一個飛行管理問題
12.2
投資的收益和風險
12. 3
露天礦生產(chǎn)的車輛安排
12.4
DVD在線租賃的優(yōu)化管理
12. 5
電力市場的輸電阻塞管理
12. 6
搶渡長江
12. 7
公務員招聘
12. 8
空洞探測
12. 9
交巡警服務平臺的設置與調(diào)度
12. 10
眾籌筑屋規(guī)劃方案設計