运筹学与系统工程_实验三.docVIP

运筹学与系统工程上机实验指导书 机电学院工业工程专业 2013-2014（1）学期 上机实验三：Lingo软件操作与实例练习 实验目的 了解Lingo软件的用途、求解模型、求解过程、基本界面、运行方式、文件类型等相关知识，熟练操作打开和运行Lingo模型求解的过程，学习分析求解结果和状态的方法。学习Lingo基本的语法规则，学会使用Lingo求解一般的线性规划模型的方法和过程。 实验要求 根据本指导书和例1、例2熟悉Lingo软件界面与Lingo线性规划模型求解过程。 应用Lingo软件独立完成思考练习题。 整理程序代码与运行结果并完成上机实验报告。 相关技术资料 1、LINGO软件简介 LINGO(Linear Interactive and General Optimizer)，即“交互式的线性和通用优化求解器”美国LINDO系统公司（Lindo System Inc.）推出的求解优化模型的 2、LINDO与LINGO LINDO是美国芝加哥(Chicago)大学的Linus Schrage教授于1980年前后开发, 后来成立了LINDO系统公司（LINDO Systems Inc.），主要产品包括：LINDO与LINGO等（主要区别是求解问题范围不同，见图1）。 图 1 Lindo与Lingo的区别 3、LINGO软件安装过程 安装过程可选择LINDO或LINGO作为默认的建模语言，推荐的是采用LINGO，安装后可通过“LINGO|Options|File Format”命令修改缺省的建模（即编程）语言。 图 2 Lingo安装选项 第一次运行时提示输入授权序列号，如图3所示： 图 3 授权序列号 4、LINGO的求解过程 Lingo根据不同的问题自动选择不同的求解程序，对于线性规划和二次规划，选择线性优化求解程序，对于非线性优化问题选择非线性优化求解程序，对于整数规划问题先运行分枝定界管理程序再求解，求解过程如图4所示。 图 4 Lingo求解过程 5、LINGO软件界面 图 5 LINGO工作界面 图 6 Lingo工具栏 6、LINGO文件格式 .LG4：LINGO格式的模型文件，保存了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； .LGR：LINGO报告文件； 10、基本语法规则 每个程序以MODEL：开始，以END结束 集合段以SETS：开始，以ENDSETS结束 数据段以DATA：开始，以ENDDATA结束 目标和约束段 在程序开头可以用TITLE语句对模型取个标题 通过在前面加[OBJ]自定义行号。 每个语句都以分号结尾，编写程序时可以按照语句之间的嵌套关系对语句安排适当的缩进，增强层次感和模型的可读性。 注释语句：以感叹号开始，也需要以分号结束。 11、LINGO中的变量 变量命名： LINGO中不区分大小写字母；变量和行名可以超过8个字符，但不能超过64个字符，且必须以字母开头。 变量范围：系统假定所有变量非负(除非用限定变量取值范围的函数@free（取消非负限制）或@sub或@slb另行说明) 变量可以放在约束条件的右端。 12、定义集合及其属性 图 7 定义集合及其属性实例 图 8 派生集合实例（一） 图 9 派生集合实例（二） 13、目标函数定义 @SUM(集合（下标）：关于集合的属性的表达式) 图 10 目标函数定义的实例（两种等价形式） 14、约束定义 循环函数 @FOR(集合(下标)：关于集合的属性的约束关系式) 表示对 “：”前面的集合的每个元素（下标）， “：”后面的约束关系式都要成立。 图 11 循环函数实例 15、运算符及其优先级 算术运算符：+、-、*、/、^(求幂) 逻辑运算符： 1：True；其它值（0）：False #AND#(与),#OR#(或),#NOT#(非) #EQ#(等于),#NE#(不等于),#GT#(大于),#GE#(大于等于),#LT#(小于),#LE#(小于等于) 、=、、=、=“约束条件中使用” 图 12 运算符优先级 16、基本的数学函数 @ABS(X)：绝对值函数，返回X的绝对值。 @COS(X)：余弦函数，返回X的余弦值（X的单位是弧度）。 @EXP(X)：指数函数，返回eX的值(其中e=2.718281...)。 @FLOOR(X)：取整函数，返回X的整数部分(向最靠近0的方向取整)。 @LOG(X)：自然对数函数，返回X的自然对数值。 @MOD(X,Y)：模函数，返回X对Y取模的结果，即X除以Y的余数，这里X和Y应该是整数。 @POW(X,Y)：指数函数，返回XY的值。 @SIGN(X)：符号函数，返回X的符号值（X 0时返回-1, X = 0时返回+1）。 @SIN(X)：正弦函数，返回X的正弦值（X的单位是弧度）。 @