数学建模【规划模型-线性规划、非线性规划】

学习网址:【MOOC---郑州轻工业大学---数学建模与实验】 【第4章】 

https://www.icourse163.org/spoc/learn/ZZULI-1452737171?tid=1453250459#/learn/content

????数学建模专栏:https://blog.****.net/weixin_44949135/category_9842054.html????

目   录

4.1 数学规划介绍

1、数学规划模型的定义

2、数学规划模型

2.1、企业生产计划

3、例1 加工奶制品的生产计划

3.1、整数规划(Integer Programming,简记IP)

4、0-1规划模型 选课策略

5、非线性规划模型

5.1、非线性规划

5.2、基本概念

5.3、算法概述

5.4、MATLAB软件求解

4.2 奶制品的生产和销售

1、优化模型和优化软件的重要意义

2、优化(Optimization),规划(Programming)

3、优化问题的一般形式

4、无约束优化:最优解的分类和条件

5、LINGO需要掌握的几个重要方面

6、例1 加工奶制品的生产计划

6.1、模型求解

6.2、结果解释

7、LINGO模型的构成:5个段

8、例1:选址问题

选址问题:NLP

Lingo模型的集合求解

6发点8收点运输模型

4.3 整数规划

4.4 0-1规划

4.5 非线性规划


4.1 数学规划介绍

数学规划:线性规划、非线性规划、连续规划、整部规划、动态规划...

1、数学规划模型的定义

目标函数 z=f(x)

数学建模【规划模型-线性规划、非线性规划】

2、数学规划模型

数学建模【规划模型-线性规划、非线性规划】

需要对模型进行计算、分析

2.1、企业生产计划

                                                                 空间层次

工厂级:根据外部需求和内部设备、人力、原料等条件,以最大利润为目标制订产品生产计划;

车间级:根据生产计划、工艺流程、资源约束及费用参数等,以最小成本为目标制订生产批量计划.

                                                                 时间层次

若短时间内外部需求和内部资源等不随时间变化,可制订单阶段生产计划,否则应制订多阶段生产计划.

3、例1 加工奶制品的生产计划

数学建模【规划模型-线性规划、非线性规划】

数学建模【规划模型-线性规划、非线性规划】

3.1、整数规划(Integer Programming,简记IP)

数学建模【规划模型-线性规划、非线性规划】

4、0-1规划模型 选课策略

数学建模【规划模型-线性规划、非线性规划】

数学建模【规划模型-线性规划、非线性规划】

数学建模【规划模型-线性规划、非线性规划】

5、非线性规划模型

5.1、非线性规划

数学建模【规划模型-线性规划、非线性规划】

5.2、基本概念

L:下界;   U:上界

f(x)、g(x)、h(x) 只要有一个是非线性的,问题就是一个非线性规划问题。

数学建模【规划模型-线性规划、非线性规划】

数学建模【规划模型-线性规划、非线性规划】

H:矩阵;

5.3、算法概述

数学建模【规划模型-线性规划、非线性规划】

数学建模【规划模型-线性规划、非线性规划】

5.4、MATLAB软件求解

数学建模【规划模型-线性规划、非线性规划】

4.2 奶制品的生产和销售

1、优化模型和优化软件的重要意义

数学建模【规划模型-线性规划、非线性规划】

2、优化(Optimization),规划(Programming)

数学建模【规划模型-线性规划、非线性规划】

3、优化问题的一般形式

f(x):目标函数          目的:求最小值min

数学建模【规划模型-线性规划、非线性规划】

4、无约束优化:最优解的分类和条件

数学建模【规划模型-线性规划、非线性规划】

5、LINGO需要掌握的几个重要方面

  1. 掌握集合(SETS)的应用;
  2. 正确阅读求解报告(尤其要掌握敏感性分析);
  3. 正确理解求解状态窗口;
  4. 学会设置基本的求解选项(OPTIONS);
  5. 掌握与外部文件的基本接口方法。

6、例1 加工奶制品的生产计划

数学建模【规划模型-线性规划、非线性规划】

数学建模【规划模型-线性规划、非线性规划】

6.1、模型求解

数学建模【规划模型-线性规划、非线性规划】

可以用 Lingo 进行 模型求解

Lingo:<、<=  含义相同;默认所有变量都是 非负变量;@free(x1);  声明变量x1可以取负值。

!  :注释作用。

数学建模【规划模型-线性规划、非线性规划】

6.2、结果解释

Lingo分析:默认关闭。

数学建模【规划模型-线性规划、非线性规划】

开启 Lingo数据分析

数学建模【规划模型-线性规划、非线性规划】

数学建模【规划模型-线性规划、非线性规划】

数学建模【规划模型-线性规划、非线性规划】

数学建模【规划模型-线性规划、非线性规划】

数学建模【规划模型-线性规划、非线性规划】

7、LINGO模型的构成:5个段

  1. 目标与约束段
  2. 集合段(SETS ENDSETS)
  3. 数据段(DATA ENDDATA)
  4. 初始段(INIT ENDINIT)
  5. 计算段(CALC ENDCALC)

8、例1:选址问题

数学建模【规划模型-线性规划、非线性规划】

目标函数  min:统计和【Cij(运量) * 距离】

数学建模【规划模型-线性规划、非线性规划】

数学建模【规划模型-线性规划、非线性规划】

sets:集合      endsets 集合结尾

demand集合名称;1...6 六维向量;a、b、d:都是六维向量

link(demand, supply):c    联合集合  六行两列    c属于此集合

a:六个工地的横坐标

b:六个工地的纵坐标

d:六个工地的需求量

e:日存储量

x、y:料场的横纵坐标

数学建模【规划模型-线性规划、非线性规划】

选址问题:NLP

数学建模【规划模型-线性规划、非线性规划】

数学建模【规划模型-线性规划、非线性规划】

Lingo模型的集合求解

数学建模【规划模型-线性规划、非线性规划】

6发点8收点运输模型

数学建模【规划模型-线性规划、非线性规划】

4.3 整数规划

4.4 0-1规划

4.5 非线性规划