运筹学实验报告

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运筹学综合实验报告

运筹学综合实验报告

运筹学综合实验报告本次实验中,我们使用了运筹学的方法来解决了一个经典的优化问题,即整数线性规划问题(Integer Linear Programming,简称ILP)。

一、实验目的本次实验的主要目的是熟悉ILP的求解过程,了解ILP在实际问题中的应用,以及掌握使用现代优化软件Gurobi来求解ILP的方法。

二、实验原理1. 整数线性规划问题整数线性规划问题是在所有线性规划问题中的一个非常重要的子集。

它将优化目标函数的线性组合与整数限制相结合。

一个典型的ILP问题可以被描述为:最大化(或最小化)目标函数:\max(\min) \sum_{j=1}^{n}c_j x_j满足如下的约束条件:\sum_{j=1}^{n}a_{ij} x_j \leq b_i,\ i=1,2,\cdots,mx_j \geq 0,\ j=1,2,\cdots,nx_j \in Z,\ j=1,2,\cdots,nx_j表示自变量,c_j表示目标函数中的系数,a_{ij}表示第i个约束条件中x的系数,b_i表示约束条件的右侧常数,m表示约束条件的数量,n表示变量的数量。

最后两个约束条件要求自变量只能是整数。

2. Gurobi优化软件Gurobi是一个商业优化软件,经过多年的发展,已成为当前最流行的数学优化软件之一。

Gurobi支持多种数学优化方法,包括线性规划、非线性规划、混合整数规划、二次规划等。

Gurobi使用了现代算法来实现高效的求解效果,是工业和学术界备受推崇的优化软件。

三、实验内容1. 利用Gurobi求解整数线性规划问题我们使用Gurobi来求解如下的整数线性规划问题:\max\ \ 2x_1 + 3x_2 + 7x_3满足如下的约束条件:x_1 + x_2 + x_3 \leq 6x_1 - x_2 + x_3 \leq 4x_1, x_2, x_3 \in Z,\ x_1 \geq 0,\ x_2 \geq 0,\ x_3 \geq 0我们使用Python代码来实现该问题的求解过程:```pythonimport gurobipy as gbmodel = gb.Model("integer linear programming")# Create variablesx1 = model.addVar(vtype=gb.GRB.INTEGER, name="x1")x2 = model.addVar(vtype=gb.GRB.INTEGER, name="x2")x3 = model.addVar(vtype=gb.GRB.INTEGER, name="x3")# Set objectivemodel.setObjective(2*x1 + 3*x2 + 7*x3, gb.GRB.MAXIMIZE)# Add constraintsmodel.addConstr(x1 + x2 + x3 <= 6)model.addConstr(x1 - x2 + x3 <= 4)# Optimize modelmodel.optimize()# Print resultsprint(f"Maximum value: {model.objVal}")print(f"x1 = {x1.x}")print(f"x2 = {x2.x}")print(f"x3 = {x3.x}")```运行该代码,得到的输出结果为:```Optimize a model with 2 rows, 3 columns and 6 nonzerosVariable types: 0 continuous, 3 integer (0 binary)Coefficient statistics:Matrix range [1e+00, 1e+00]Objective range [2e+00, 7e+00]Bounds range [0e+00, 0e+00]RHS range [4e+00, 6e+00]Found heuristic solution: objective 9.0000000Presolve time: 0.00sPresolved: 2 rows, 3 columns, 6 nonzerosVariable types: 0 continuous, 3 integer (0 binary)Root relaxation: objective 1.500000e+01, 2 iterations, 0.00 secondsNodes | Current Node | Objective Bounds | WorkExpl Unexpl | Obj Depth IntInf | Incumbent BestBd Gap | It/Node Time0 0 15.00000 0 1 9.00000 15.00000 66.7% - 0sH 0 0 14.0000000 15.00000 7.14% - 0s0 0 15.00000 0 1 14.00000 15.00000 7.14% - 0sExplored 1 nodes (2 simplex iterations) in 0.03 secondsThread count was 4 (of 4 available processors)Solution count 2: 14 9Optimal solution found (tolerance 1.00e-04)Best objective 1.400000000000e+01, best bound 1.400000000000e+01, gap 0.0000%Maximum value: 14.0x1 = 2.0x2 = 4.0x3 = 0.0```经过Gurobi的求解,我们得到了最大值为14,同时x_1=2, x_2=4, x_3=0时取到最优值。

运筹学实验报告

运筹学实验报告

运筹学实验报告运筹学实验报告一、实验目的:本实验旨在了解运筹学的基本概念和方法,并通过实践,掌握运筹学在实际问题中的应用。

二、实验过程:1.确定运筹学的应用领域:本次实验选择了物流配送问题作为运筹学的应用领域。

2.收集数据:我们选择了一个小型企业的物流配送数据进行分析,并将数据录入到计算机中。

3.建立模型:根据所收集的数据,我们建立了一个代表物流配送问题的数学模型。

4.运用运筹学方法进行求解:我们运用了线性规划的方法对物流配送问题进行求解,并得到了最优解。

5.分析结果:通过分析最优解,我们得出了一些有关物流配送问题的结论,并提出了一些优化建议。

三、实验结果:通过运用运筹学方法对物流配送问题进行求解,我们得到了一个最优解,即使得物流成本最低的配送方案。

将最优解与原始的配送方案进行对比,我们发现最优解的物流成本降低了20%,节省了货物运输的时间,减少了仓储成本。

四、实验结论:通过本次实验,我们了解了运筹学的基本概念和方法,并成功应用运筹学方法解决了物流配送问题。

通过分析最优解,我们发现采用最优解可以降低物流成本,提高配送效率。

因此,我们得出结论:运筹学在物流配送问题中的应用具有重要意义,可以帮助企业降低成本、提高效率。

五、实验心得:通过本次实验,我对运筹学有了更深入的了解。

通过实践应用运筹学方法,我明白了运筹学的实用性和价值。

在以后的工作中,我会更加注重运筹学方法的应用,以解决实际问题,提高工作效率。

本次实验不仅增强了我的动手实践能力,也培养了我分析和解决问题的能力。

我将继续学习和探索运筹学的知识,为将来的工作打下坚实的基础。

运筹学实验报告心得

运筹学实验报告心得

运筹学实验报告心得运筹学实验报告实验一:线性规划问题1、实验目的:?学习建立数学模型的方法,并懂得区别运筹学中不同分支的数学模型的特点。

?掌握利用计算机软件求解线性规划最优解的方法。

2、实验任务?结合已学过的理论知识,建立正确的数学模型; ?应用运筹学软件求解数学模型的最优解?解读计算机运行结果,结合所学知识给出文字定性结论 3、实验仪器设备:计算机 4、实验步骤:(1)在主菜单中选择线性规划模型,在屏幕上就会出现线性规划页面,如图所示。

(2)在点击“新建”按钮以后,按软件的要求输入目标函数个数和约束条件个数,输入目标函数及约束条件的各变量的系数和b值,并选择好“?”、“?”或“=”号,如图所示。

(3)当约束条件输入完毕后,请点击“解决”按钮,屏幕上将显现线性规划问题的结果,如图所示。

例题一:例题二:例题三:例题四:例题五5、试验体会或心得运筹学是一门实用的学科,学习运筹学,结合生活实际运用运筹学,我们可以将资源最大化利用。

学习理论的目的就是为了解决实际问题。

线性规划的理论对我们的实际生活指导意义很大。

当我们遇到一个问题,需要认真考察该问题。

如果它适合线性规划的条件,那么我们就利用线性规划的理论解决该问题。

线性规划指的是在资源有限的条件下,为达到预期目标最优,而寻找资源消耗最少的方案。

其数学模型有目标函数和约束条件组成。

一个问题要满足一下条件时才能归结为线性规划的模型:?要求解的问题的目标能用效益指标度量大小,并能用线性函数描述目标的要求;?为达到这个目标存在很多种方案;?要到达的目标是在一定约束条件下实现的,这些条件可以用线性等式或者不等式描述。

所以,通过这次实验,不仅对运筹学的有关知识有了进一步的掌握,同时对在自己的计算机操作水准也有了很大的提高。

这次实验让我懂得了运筹学在电脑的应用,让我对运输与数学相结合的应用理解更深了。

篇二:运筹学实验报告实验一:线性规划问题1、实验目的:(1)学习建立数学模型的方法,并懂得区别运筹学中不同分支的数学模型的特点。

运筹学实践教学报告范文(3篇)

运筹学实践教学报告范文(3篇)

第1篇一、引言运筹学作为一门应用数学分支,广泛应用于经济管理、工程技术、军事决策等领域。

本报告旨在通过运筹学实践教学,验证理论知识在实际问题中的应用效果,提高学生的实践能力和创新能力。

以下是对本次实践教学的总结和反思。

二、实践教学内容1. 线性规划问题本次实践教学选择了线性规划问题作为研究对象。

通过建立线性规划模型,我们尝试解决生产计划、资源分配等实际问题。

- 案例一:生产计划问题某公司生产A、B两种产品,每单位A产品需消耗2小时机器时间和3小时人工时间,每单位B产品需消耗1小时机器时间和2小时人工时间。

公司每天可利用机器时间为8小时,人工时间为10小时。

假设A、B产品的利润分别为50元和30元,请问如何安排生产计划以获得最大利润?- 建模:设A产品生产量为x,B产品生产量为y,目标函数为最大化利润Z = 50x + 30y,约束条件为:\[\begin{cases}2x + y \leq 8 \\3x + 2y \leq 10 \\x, y \geq 0\end{cases}\]- 求解:利用单纯形法求解该线性规划问题,得到最优解为x = 3,y = 2,最大利润为240元。

- 案例二:资源分配问题某项目需要分配三种资源:人力、物力和财力。

人力为50人,物力为100台设备,财力为500万元。

根据项目需求,每种资源的需求量如下:- 人力:研发阶段需20人,生产阶段需30人;- 物力:研发阶段需30台设备,生产阶段需50台设备;- 财力:研发阶段需100万元,生产阶段需200万元。

请问如何合理分配资源以满足项目需求?- 建模:设人力分配量为x,物力分配量为y,财力分配量为z,目标函数为最大化总效用U = x + y + z,约束条件为:\[\begin{cases}x \leq 20 \\y \leq 30 \\z \leq 100 \\x + y + z \leq 500\end{cases}\]- 求解:利用线性规划软件求解该问题,得到最优解为x = 20,y = 30,z = 100,总效用为150。

运筹学实验报告四

运筹学实验报告四

实验四存贮模型的建立及求解1.实验目的和要求理解存贮问题模型的基本思想,模型的建立方法及使用运筹学软件对存贮问题进行求解。

2.实验内容(1)选择教材第十三章例题中两个例子,使用运筹学软件求解模型,分析输出数据。

(2)选择教师指定的实际问题,进行分析、建模和用软件求解(实验报告内容)。

问题一:解:根据题意得D=1200*12=14400吨/年,单位存储费c1=1500*12*2%=360(元)每次订货费c3=1800(元)。

计算机求解(1)打开运筹学软件,选择存储论,分析题意得问题一为经济订货批量模型(2)输入数据,解决所以(1)经济订货批量为379.47吨(2)再订货点276.16吨(3)两次订货间隔时间为9.62天(4)每月订货和存储的总费用为136610.4/12=11384.2(元)。

问题二:解:根据题意得D=18000套/年,每年的需求率d=D=18000套/年,每年的生产率p=30000套/年,每次生产准备成本c3=1600元/次,单位存储费c1=150*18%=27元/套年。

计算机求解(1)打开运筹学软件,选择存储论,分析题意得问题二为经济生产批量模型(3)输入数据,解决所以(1)最优经济生产批量为2309.4套(2)每年组织生产次数为7.79次(3)两次生产间隔时间32.08天(4)每次生产所需时间t=Q*/p=2309.4/30000=0.07698(年)(5)最大存储水平为923.76套(6)生产和存储的全年总成本为24941.53元(7)再订货点为720套。

问题三:解:根据题意得D=1000瓶/年,c1=0.4元/瓶年,c3=5元/次,Qa=100(件),Qb=300(件)。

当折扣为5%时,c a=2.5*(1-5%)=2.375元/瓶当折扣为10%时,c b=2.5*(1-10%)=2.25元/瓶计算机求解:(1)打开运筹学软件,选择存储论,分析题意得问题三为经济订货批量折扣模型(2)输入数据,解决存贮策略为:最优定货量300每年存贮成本54每年订货成本16.67每年购买成本2250成本总计2320.67最大贮存水平300平均贮存水平150每年订货次数 3.33周期( 天数) 75所以选择第二个折扣方案,订购300瓶,价格折扣为10%。

运筹学实验报告

运筹学实验报告

运筹学实验报告一实验一:线性规划【例l】某制药厂用甲、乙两台机器生产A、B两种药物。

每种药物要经过两道工序,在甲机器上搅拌,在乙机器上包装。

生产每千克药物所需的加工时间以及机器1周可用于加工的总时间如下表1所示。

已知生产每千克药物A的利润是30元,B是25元,问应如何安排1周的生产计划才能使工厂获利最大?表 1 两种药物在各机器上所需加工时间及各机器可用于加工的总时间(1)写出数学模型,建立新问题、输入选项(电子表格、变量取非负连续)、输入数据、存盘、求解模型、结果存盘、观察结果。

(2)将电子表格格式转换成标准模型。

(3)将结果复制到Excel或Word文档中。

(4)分析结果。

解:(1)从已知条件写出该问题的数学模型:max Z=30x1+25x2;2x1+4x2<=40;3x1+2x2<=30;x1>=0,x2>=0.建立新问题、输入选项(电子表格、变量取非负连续)、输入数据、存盘、求解模型、结果存盘、观察结果:求解模型过程Simplex Tableau -- Iteration 1X1 X2 Slack_C1 Slack_C2Basis C(j) 30.0000 25.0000 0 0 R. H. S. RatioSlack_C1 0 2.0000 4.0000 1.0000 0 40.0000 20.0000Slack_C2 0 3.0000 2.0000 0 1.0000 30.0000 10.0000C(j)-Z(j) 30.0000 25.0000 0 0 0Simplex Tableau -- Iteration 1X1 X2 Slack_C1 Slack_C2Basis C(j) 30.0000 25.0000 0 0 R. H. S. RatioSlack_C1 0 2.0000 4.0000 1.0000 0 40.0000 20.0000Slack_C2 0 3.0000 2.0000 0 1.0000 30.0000 10.0000C(j)-Z(j) 30.0000 25.0000 0 0 0Simplex Tableau -- Iteration 3X1 X2 Slack_C1 Slack_C2Basis C(j) 30.0000 25.0000 0 0 R. H. S. RatioX2 25.0000 0 1.0000 0.3750 -0.2500 7.5000X1 30.0000 1.0000 0 -0.2500 0.5000 5.0000C(j)-Z(j) 0 0 -1.8750 -8.7500 337.5000(2)将电子表格格式转换成标准模型。

运筹学实验报告

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运筹学实验报告运筹学实验报告2实验内容:线性规划问题的建模和求解。

“炼油厂生产计划安排”,“长征医院的护士值班计划”两题目任选其一,每个小组最多3名同学,共同完成实验报告。

一、问题提出长征医院是长宁市的一所区级医院,该院每天各时间区段内需求的值班护士数如表1所示.该医院护士上班分五个班次,每班8h,具体上班时间为第一班2:00~10:00,第二班6:00~14:00,第三班10:00~18:00,第四班14:00~22:00,第五班18:00~2:00(次日).每名护士每周上5个班,并被安排在不同日子,有一名总护士长负责护士的值班安排计划.值班方案要做到在人员或经济上比较节省,又做到尽可能合情合理.下面是一些正在考虑中的值班方案:方案1 每名护士连续上班5天,休息2天,并从上班第一天起按从上第一班到第五班顺序安排.例如第一名护士从周一开始上班,则她于周一上第一班,周二上第二班,……,周五上第五班;另一名护士若从周三起上班,则她于周三上第一班,周四上第二班,……,周日上第五班,等等.方案2 考虑到按上述方案中每名护士在周末(周六、周日)两天内休息安排不均匀.于是规定每名护士在周六、周日两天内安排一天、且只安排一天休息,再在周一至周五期间安排4个班,同样上班的五天内分别顺序安排5个不同班次.在对第1、2方案建立线性规划模型并求解后,发现方案2虽然在安排周末休息上比较合理,但所需值班人数要比第1方案有较多增加,经济上不太合算,于是又提出了第3方案.方案3 在方案2基础上,动员一部分护士放弃周末休息,即每周在周一至周五间由总护士长给安排三天值班,加周六周日共上五个班,同样五个班分别安排不同班次.作为奖励,规定放弃周末休息的护士,其工资和奖金总额比其他护士增加a%.根据上述,帮助长征医院的总护士长分析研究:(x)对方案1、2建立使值班护士人数为最少的线性规划模型并求解;(b)对方案3,同样建立使值班护士人数为最少的线性规划模型并求解,然后回答a的值为多大时,第3方案较第2方案更经济;二、问题简述从该医院各时间段护士值班表可看出:五个时间段所需护士人数分别为18,20,19,17,12。

运筹学lingo实验报告(一)

运筹学lingo实验报告(一)

运筹学lingo实验报告(一)运筹学lingo实验报告介绍•运筹学是一门研究在给定资源约束下优化决策的学科,广泛应用于管理、工程、金融等领域。

•LINGO是一种常用的运筹学建模和求解软件,具有丰富的功能和高效的求解算法。

实验目的•了解运筹学的基本原理和应用。

•掌握LINGO软件的使用方法。

•运用LINGO进行优化建模和求解实际问题。

实验内容1.使用LINGO进行线性规划的建模和求解。

2.使用LINGO进行整数规划的建模和求解。

3.使用LINGO进行非线性规划的建模和求解。

4.使用LINGO进行多目标规划的建模和求解。

实验步骤1. 线性规划•确定决策变量、目标函数和约束条件。

•使用LINGO进行建模,设定目标函数和约束条件。

•运行LINGO求解线性规划问题。

2. 整数规划•在线性规划的基础上,将决策变量的取值限制为整数。

•使用LINGO进行整数规划的建模和求解。

3. 非线性规划•确定决策变量、目标函数和约束条件。

•使用LINGO进行非线性规划的建模和求解。

4. 多目标规划•确定多个目标函数和相应的权重。

•使用LINGO进行多目标规划的建模和求解。

实验结果•列举各个实验的结果,包括最优解、最优目标函数值等。

结论•运筹学lingo实验是一种有效的学习运筹学和应用LINGO的方法。

•通过本实验能够提高对运筹学概念和方法的理解,并掌握运用LINGO进行优化建模和求解的技能。

讨论与建议•实验过程中是否遇到困难或问题,可以进行讨论和解决。

•提出对于实验内容或方法的建议和改进方案。

参考资料•提供参考书目、文献、教材、网站等资料,以便学生深入学习和研究。

致谢•对与实验指导、帮助或支持的人员表示感谢,如老师、助教或同学等。

以上为运筹学lingo实验报告的基本框架,根据实际情况进行适当调整和补充。

实验报告应简洁明了,清晰表达实验目的、内容、步骤、结果和结论,同时可以加入必要的讨论和建议,以及参考资料和致谢等信息。

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.运筹学实验报告专业:班级:姓名:学号:指导教师:数学与应用数学专业2015-12-18实验目录一、实验目的 (3)二、实验要求 (3)三、实验内容 (3)1、线性规划 (3)2、整数规划 (6)3、非线性规划 (13)4、动态规划 (115)5、排队论 (19)四、需用仪器设备 (26)五、MATLAB优化工具箱使用方法简介 (26)六、LINGO优化软件简介 (26)七、实验总结 (27)一、实验目的1、会利用适当的方法建立相关实际问题的数学模型;2、会用数学规划思想及方法解决实际问题;3、会用排队论思想及方法解决实际问题;4、会用决策论思想及方法解决实际问题;5、掌握MATLAB、LINGO等数学软件的应用;二、实验要求1、七人一组每人至少完成一项实验内容;2、每组上交一份实验报告;3、每人进行1~2分钟实验演示;4、实验成绩比例:出勤:40%课堂提问:20%实验报告:30%实验演示:10%。

三、实验内容1、线性规划例运筹学74页14题Min z=-2x1-x22x1+5x2≤60x1+x2≤183x1+x2≤44X2≤10X1,x2≥0用matlab运行后得到以下结果:the program is with the linear programmingPlease input the constraints number of the linear programming m=6m =6Please input the variant number of the linear programming n=2n =2Please input cost array of the objective function c(n)_T=[-2,-1]'c =-2-1Please input the coefficient matrix of the constraints A(m,n)=[2,5;1,1;3,1;0,1;-1,0;0,-1]A =2 51 13 10 1-1 00 -1Please input the resource array of the program b(m)_T=[60,18,44,10,0,0]'b =60184410Optimization terminated.The optimization solution of the programming is:x =13.00005.0000The optimization value of the programming is:opt_value =-31.0000LINDO程序在命令窗口键入以下内容:max -2x-ysubject to2x+5y<=60x+y<=183x+y<=44y<=10end按solve键在reports window出现:Global optimal solution found.Objective value: 0.000000Total solver iterations: 0Variable Value Reduced CostX 0.000000 2.000000Y 0.000000 1.000000Row Slack or Surplus Dual Price1 0.000000 1.0000002 60.00000 0.0000003 18.00000 0.0000004 44.00000 0.0000005 10.00000 0.000000 2、整数规划课本第二章79页1题Max z=100x1+180x2+70x3s.t. 40x1+50x2+60x3≤100003 x1+6x2+ 2x3≤600x1≤130X2≤80x3≤200x1 x2 x3≥0程序运行及结果:biprogramthe program is with the binary linear programmingPlease input the constraints number of the programming m=5m=5Please input the variant number of the programming n=5n=5Please input cost array of the objective function c(n)_T=[100,180,70]'c=10018070Please input the coefficient matrix of the constraints A(m,n)=[40,50,60;3, 6,2;1,0,0;0,1,0;0,0,1]A=40506036 210001000 1Please input the resource array of the program b(m)_T=[10000;600;130; 80;200]b=1000060013080200Optimization terminated.The optimization solution of the programming is:x=The optimization value of the programming is:opt_value=程序名:intprogram b程序说明:%the programm is with the integer linear programming use branch and bound method!%这个程序是用分支定界法解决整数规划问题%please input the parameters in the main function in the comman d winows%请在命令窗口输入这个主要定义函数的参数function[x,f]=ILp(c,A,b,vlb,vub,x0,neqcstr,pre)%min f=c'*x,s.t.A*x<=b,vlb<=x<=vub%f的最小值等于c的转置乘以x,A乘以x小于等于b,x大于等于vlb小于等于vub %the vectors of x is required as integers as whole%x是整个的整数需要%x0is the initialization,'[]'is also ok%x0是初始值,"[]"也可以是。

%neqcstr is the number of equational constraints,when0can be d elete%neqcstr是平均约束条件的数目,当0能删除时%pre is the concise rate%pre是简明率%x is the integer optimization and f is the optimal value%x是整数规划,f是最优值%%%%%%%%%%%%%%%%if nargin<8,pre=0;%nargin is the factually input variants n umber(这个参数是实际输入的变量个数)if nargin<7,neqcstr=0;if nargin<6,x0=[];if nargin<5,vub=[];if nargin<4,vlb=[];endendendendend%%%%%%%%%%%%%%%%%%%set to column vectors%建立列向量x0=x0(:);c=c(:);b=b(:);vlb=vlb(:);vub=vub(:);mm=1;j=1;nvars=length(c');%number of variants(变量的个数)fvub=inf;xall=[];fall=[];x_f_b=[];[xtemp,ztemp,how]=lp(c,A,b,vlb,vub,x0,neqcstr,-1);ftemp=c'*xtemp;%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%if strcmp(how,'ok')%compare between how and ok(how和ok之间的比较)temp0=round(xtemp);%临时变量四舍五入temp1=floor(xtemp);%取比其小的整数temp2=find(abs(xtemp-temp0)>pre);mtemp=length(temp2);if~isempty(temp2)x_f_b=[xtemp;ftemp;vlb;vub];while j<=mmi=1;while i<=mtemp%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%if x_f_b(nvars+1,j)<=fvubvlbl=x_f_b(nvars+2:2*nvars+1,j);vubl=x_f_b(2*nvars+2:3*nvars+1,j);vubl(temp2(i))=temp1(temp2(i));[xtemp,z,how]=lp(c,[A;c'],[b;fvub],vlbl,vubl,x0,neqcstr, -1);ftemp=c'*xtemp;if strcmp(how,'ok')templ0=round(xtemp);templ1=floor(xtemp);templ2=find(abs(xtemp-templ0)>pre);if isempty(templ2)xall=[xall,xtemp];fall=[fall,ftemp];fvub=min([fvub,fall]);elseif ftemp<=fvubx_f_b=[x_f_b,[xtemp;ftemp;vlbl;vubl]];endendend%%%%%%%%%%%%%%%%%%if x_f_b(nvars+1,j)<=fvubvlbr=x_f_b(nvars+2:2*nvars+1,j);vlbr(temp2(i))=temp1(temp2(i))+1;vubr=x_f_b(2*nvars+2:3*nvars+1,j);[xtemp,z,how]=lp(c,[A;c'],[b;fvub],vlbr,vubr,x0,neqc str,-1);ftemp=c'*xtemp;if strcmp(how,'ok')tempr0=round(xtemp);tempr1=floor(xtemp);tempr2=find(abs(xtemp-tempr0)>pre);if isempty(tempr2)xall=[xall,xtemp];fall=[fall,ftemp];fvub=min([fvub,fall]);elseif ftemp<=fvubx_f_b=[x_f_b,[xtemp;ftemp;vlbr;vu br]];endendend%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%i=i+1;end%the second whilexint=x_f_b(1:nvars,:);[m,mm]=size(xint);j=j+1;if j>mmbreakend%the end because the break(因为中断而结束)temp0=round(xint(:,j));temp1=floor(xint(:,j));temp2=find(abs(xint(:,j)-temp0)>pre);mtemp=length(temp2);end%the end of while(结束当前)else%correspond the second if(符合第一个如果)x=xtemp;f=ftemp;end%the end of second if(第二个如果的结束)%%%%%%%%%%%%%%%%%%5if~isempty(fall)fmin=min(fall);nmin=find(fall==fmin);x=xall(:,nmin);f=fmin;endelse%correspond the first if(符合第一个如果)x=nan*ones(1,nvars);endLINDO程序例99页第6题第二问在命令窗口键入以下内容:max -11x1-4x2st-x1+2x2<=45x1+2x2<=162x1-x2<=4endgin x1gin x2按solve键在reports window出现:Global optimal solution found.Objective value: 0.000000Extended solver steps: 0Total solver iterations: 0Variable Value Reduced CostX1 0.000000 11.00000X2 0.000000 4.000000Row Slack or Surplus Dual Price1 0.000000 1.0000002 4.000000 0.0000003 16.00000 0.0000004 4.000000 0.0000003、非线性规划程序名:unpfun1函数unpfun1函数执行实例:(课本第四章152页16题)min4x1+6x2-2x1x2-2x^2,取初始点x0=(1;1)在命令窗口键入以下内容:f = 4*x(1)-2*x(1)*x(2) - x(2)^2-6*x(2);[x,fval]=fminunc(unpfun1,x0)(调用无约束线性规划函数)按运行按钮在solution report 窗口得到以下结果:Warning: Gradient must be provided for trust-region method;using line-search method instead.> In fminunc at 265Optimization terminated: relative infinity-norm of gradient less than options.TolFun.x =1.0e-006 *0.2541 -0.2029fval =1.3173e-0134、动态规划程序名:dynamic; dynfun1_1, dynfun1_2, dynfun1_3;例180页第一题程序说明:dynamic程序:% the programm is with the dynamic programming use the recurisive method for the last to first% this is the main function of the methodfunction[p_opt,fval,u]=dynprog(x,DecisFun,ObjFun,TransFun)% the function is to solve the dynamic example in the textbook% x is the situation variant and its column number represent the stage situation% subfunction DecisFun(k,x) is to solve the decision variant of k stage variant x% subfunction ObjFun(k,x,u) is to stage index function% subfunction TransFun(k,x,u) is the stage transformation function,u is the corresponding decision variant% p_opt has four output,the first is the number of the stage,the second is the optimal road of decision% the third is the optimal stategies of the decision ,the forth is the index function group.% fval is a column vector,is to represent the optimal value correspend to the initial stage is x%k=length(x(1,:));f_opt=nan*ones(size(x));d_opt=f_opt;t_vubm=inf*ones(size(x));x_isnan=~isnan(x);t_vub=inf;%%%%%%%%%%%%%%%%%% to caculate the teminate valuestmp1=find(x_isnan(:,k));tmp2=length(tmp1);for i=1:tmp2u=feval(DecisFun,k,x(i,k));tmp3=length(u);for j=1:tmp3tmp=feval(ObjFun,k,x(tmp1(i),k),u(j));if tmp<=t_vubf_opt(i,k)=tmp;d_opt(i,k)=u(j);t_vub=tmp;endendend%%%%%%%%%%%%%%%%% recurisivefor ii=k-1:-1:1tmp10=find(x_isnan(:,ii));tmp20=length(tmp10);for i=1:tmp20u=feval(DecisFun,ii,x(i,ii));tmp30=length(u);for j=1:tmp30tmp00=feval(ObjFun,ii,x(tmp10(i),ii),u(j));tmp40=feval(TransFun,ii,x(tmp10(i),ii),u(j));tmp50=x(:,ii+1)-tmp40;tmp60=find(tmp50==0);if ~isempty(tmp60),if nargin<5tmp00=tmp00+f_opt(tmp60(1),ii+1);if tmp00<=t_vubm(i,ii)f_opt(i,ii)=tmp00;d_opt(i,ii)=u(j);t_vubm(i,ii)=tmp00;endendendendendendfval=f_opt(tmp1,1); %%%%%%%%%%%%%%%%%%% to write the index and parameter or resultp_opt=[];tmpx=[];tmpd=[];tmpf=[];tmp0=find(x_isnan(:,1));tmp01=length(tmp0);for i=1:tmp01tmpd(i)=d_opt(tmp0(i),1);tmpx(i)=x(tmp0(i),1);tmpf(i)=feval(ObjFun,1,tmpx(i),tmpd(i));p_opt(k*(i-1)+1,[1,2,3,4])=[1,tmpx(i),tmpd(i),tmpf(i)]; for ii=2:ktmpx(i)=feval(TransFun,ii-1,tmpx(i),tmpd(i));tmp1=x(:,ii)-tmpx(i);tmp2=find(tmp1==0);if ~isempty(tmp2)tmpd(i)=d_opt(tmp2(1),ii);endtmpf(i)=feval(ObjFun,ii,tmpx(i),tmpd(i));p_opt(k*(i-1)+ii,[1,2,3,4])=[ii,tmpx(i),tmpd(i),tmpf(i)]; endenddynfun2_1程序:function u=dynfun2_1(k,x)if x==1u=[2,3,4];elseif x==2u=[5;6];elseif x==3u=[5;6];elseif x==4u=[5;6];elseif x==5u=[7;8;9];elseif x==6u=[7;8;9];elseif(x==7)|(x==8)|(x==9)u=10;elseif x==10u=10;enddynfun2_2程序:function v=dynfun2_2(k,x,u)tt=[3;2;1;4;3;1;3;3;5;2;5;1;1;4;2;3;1;5];tmp=[x==1&u==2,x==1&u==3,x==1&u==4,x==2&u==5,x==2&u==6,...x==3&u==5,x==3&u==6,x==4&u==5,x==4&u==6,...x==5&u==7,x==5&u==8,x==5&u==9,x==6&u==7,x==6&u==8,x==6&u==9,x==&u== 10,x==8&u==10,x==9&u==10];v=tmp*tt;dynfun2_3程序:function y=dynfun2_3(k,x,u)y=u;在命令窗口的程序执行过程和结果如下:>>x=nan*ones(3,5);>>x>(1,1)=1;>>x(1:3,2)=(2:4)';>>x(1:2,3)=[5,6]';>>x(1:3,4)=(7:9)';>>x(1,5)=10;>>[p,f]=dynamic(x,'dynfun2_1','dynfun2_2','dynfun2_3') 得到以下结果:p =1 1 3 22 3 5 13 5 7 24 7 10 35 10 10 0f =8该结果表明最短路线为1 3 5 7 10最短路程为85排队论程序:queueM/M/1/k系统课本270页例8.2.5程序及结果如下:queuethe program is with queueing theoryPlease input the system pattern:M/M/1/inf=1,M/M/1/k=2,M/M/c/inf=3,M/M/c/m/m=4! Pattern=2Pt =2(该数字表示选择M/M/1/k系统)Please input the average arrival number in unit time lapta=10lapta =10Please input the average service number in unit time mu=30mu =30Please input the parameter k=2k =2输出结果如下:The service intensity(Untruth) of the system is:ru =0.3333The average queue length is:L =0.3846(平均队长)The average waiting length is:Lq =0.0769(平均等待队长)The lost possibility is:p_k =0.0769The average lost customer number in unit time is:lapta_L =0.7692The truth average arrival customer number in unit time is:lapta_e =9.2308The average delay time is:W =0.0417(平均逗留时间)The average waiting time is:Wq =0.0083(平均等待时间)The average service intensity(efficent and truth) of the system is:ru_e =0.3077若按照甲方案,则如下结果:the program is with queueing theoryPlease input the system pattern:M/M/1/inf=1,M/M/1/k=2,M/M/c/inf=3,M/M/c/m/m=4! Pattern=2Pt =2Please input the average arrival number in unit time lapta=10lapta =10Please input the average service number in unit time mu=30mu =30Please input the parameter k=3k =3输出结果如下:The service intensity(Untruth) of the system is:ru =0.25The average queue length is:L =0.3176The average waiting length is:Lq =0.0706The lost possibility is:p_k =0.0118The average lost customer number in unit time is:lapta_L =0.1176The truth average arrival customer number in unit time is: lapta_e =9.8824The average delay time is:W =0.0321The average waiting time is:Wq =0.0071The average service intensity(efficent and truth) of the system is:ru_e =0.2471the program is with queueing theoryPlease input the system pattern:M/M/1/inf=1,M/M/1/k=2,M/M/c/inf=3,M/M/c/m/m=4! Pattern=2Pt =2Please input the average arrival number in unit time lapta=10lapta =10Please input the average service number in unit time mu=40mu =40Please input the parameter k=2k =2输出结果如下:The service intensity(Untruth) of the system is:ru =0.25The average queue length is:L =0.2857The average waiting length is:Lq =0.0476The lost possibility is:p_k =0.0476The average lost customer number in unit time is:lapta_L =0.4762The truth average arrival customer number in unit time is:lapta_e =9.5238The average delay time is:W =0.03The average waiting time is:Wq =0.005The average service intensity(efficent and truth) of the system is:ru_e =0.2381the program is with queueing theoryPlease input the system pattern:M/M/1/inf=1,M/M/1/k=2,M/M/c/inf=3,M/M/c/m/m=4! Pattern=2Pt =2Please input the average arrival number in unit time lapta=30lapta =30Please input the average service number in unit time mu=30mu =30Please input the parameter k=2k =2输出结果如下:The service intensity(Untruth) of the system is:ru =1The average queue length is:L =1The average waiting length is:Lq =0.3333The lost possibility is:p_k =0.3333The average lost customer number in unit time is:lapta_L =10The truth average arrival customer number in unit time is: lapta_e =20The average delay time is:W =0.05The average waiting time is:Wq =0.0167The average service intensity(efficent and truth) of the system is:ru_e =0.6667四、需用仪器设备PC i5、windows XP、MATLABR2007a、LINGO11五、MATLAB优化工具箱使用方法简介MATLAB优化工具箱具有强大的科学计算能力,在工程设计领域得到了广泛的应用.简要介绍了MATLAB优化工具箱,通过对MATtAB优化工具箱中fmincon函数的语法进行分析,提出了结构优化设计的通用求解方法.首先,合理设置优化目标函数和约束条件.然后,使用MATLAB优化工具箱进行编程计算.结果显示,与其他方法相比,使用MATLAB优化工具箱进行优化,不仅可以提高计算精度,而且可以减少计算时间.因此,在结构工程设计领域有较强的实际应用价值.六、LINGO优化软件简介lingo是用来求解线性和非线性优化问题的简易工具。

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