LINGO8.0软件简要说明
LINGO8.0软件简要说明
LINGO是用来求解线性和非线性优化问题的简易工具。LINGO内置了一种建立最优化模型的语言,可以简便地表达大规模问题,利用LINGO高效的求解器可快速求解并分析结果。 §1 LINGO快速入门
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。下面举两个例子。
例1.1 如何在LINGO中求解如下的LP问题:
mins.t.2x1?3x2x1?x2?350x1?1002x1?x2?600x1,x2?0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;
然后点击工具条上的按钮 即可。 §2 LINGO中的集
为了定义一个原始集,必须详细声明: ·集的名字
·可选,集的成员 ·可选,集成员的属性
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定义一个原始集,用下面的语法:
setname[/member_list/][:attribute_list];
注意:用“[]”表示该部分内容可选。下同,不再赘述。 Setname是你选择的来标记集的名字,最好具有较强的可读性。集名字必须严格符合标准命名规则:以拉丁字母或下划线(_)为首字符,其后由拉丁字母(A—Z)、下划线、阿拉伯数字(0,1,?,9)组成的总长度不超过32个字符的字符串,且不区分大小写。
注意:该命名规则同样适用于集成员名和属性名等的命名。
Member_list是集成员列表。如果集成员放在集定义中,那么对它们可采取显式罗列和隐式罗列两种方式。如果集成员不放在集定义中,那么可以在随后的数据部分定义它们。
① 当显式罗列成员时,必须为每个成员输入一个不同的名字,中间用空格或逗号搁开,允许混合使用。
例2.1 可以定义一个名为students的原始集,它具有成员John、Jill、Rose和Mike,属性有sex和age:
sets:
students/John Jill, Rose Mike/: sex, age; endsets
② 当隐式罗列成员时,不必罗列出每个集成员。可采用如下语法:
setname/member1..memberN/[: attribute_list];
这里的member1是集的第一个成员名,memberN是集的最末一个成员名。LINGO将自动产生中间的所有成员名。LINGO也接受一些特定的首成员名和末成员名,用于创建一些特殊的集。列表如下: 隐式成员列表格式 1..n StringM..StringN DayM..DayN MonthM..MonthN 1..5 Car2..car14 Mon..Fri Oct..Jan 示例 所产生集成员 1,2,3,4,5 Car2,Car3,Car4,?,Car14 Mon,Tue,Wed,Thu,Fri Oct,Nov,Dec,Jan Oct2001,Nov2001,Dec2001,Jan2002 MonthYearM..MonthYearN Oct2001..Jan2002 ③ 集成员不放在集定义中,而在随后的数据部分来定义。 例2.2
!集部分; sets:
students:sex,age; endsets !数据部分; data:
students,sex,age= John 1 16 Jill 0 14 Rose 0 17 Mike 1 13; enddata
注意:开头用感叹号(!),末尾用分号(;)表示注释,可跨多行。 在集部分只定义了一个集students,并未指定成员。在数据部分罗列了集成员John、Jill、Rose和Mike,并对属性sex和age分别给出了值。
集成员无论用何种字符标记,它的索引都是从1开始连续计数。在attribute_ list可以指定一个或多个集成员的属性,属性之间必须用逗号隔开。
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可以把集、集成员和集属性同C语言中的结构体作个类比。如下图:
集 ←→ 结构体 集成员 ←→ 结构体的域 集属性 ←→ 结构体实例
LINGO内置的建模语言是一种描述性语言,用它可以描述现实世界中的一些问题,然后再借助于LINGO求解器求解。因此,集属性的值一旦在模型中被确定,就不可能再更改。在LINGO中,只有在初始部分中给出的集属性值在以后的求解中可更改。这与前面并不矛盾,初始部分是LINGO求解器的需要,并不是描述问题所必须的。
2.3.2 定义派生集
为了定义一个派生集,必须详细声明: ·集的名字 ·父集的名字 ·可选,集成员
·可选,集成员的属性
可用下面的语法定义一个派生集:
setname(parent_set_list)[/member_list/][:attribute_list];
setname是集的名字。parent_set_list是已定义的集的列表,多个时必须用逗号隔开。如果没有指定成员列表,那么LINGO会自动创建父集成员的所有组合作为派生集的成员。派生集的父集既可以是原始集,也可以是其它的派生集。 例2.3
sets:
product/A B/; machine/M N/; week/1..2/;
allowed(product,machine,week):x; endsets
LINGO生成了三个父集的所有组合共八组作为allowed集的成员。列表如下:
编号 成员 1 (A,M,1) 2 (A,M,2) 3 (A,N,1) 4 (A,N,2) 5 (B,M,1) 6 (B,M,2) 7 (B,N,1) 8 (B,N,2)
成员列表被忽略时,派生集成员由父集成员所有的组合构成,这样的派生集成为稠密集。如果限制派生集的成员,使它成为父集成员所有组合构成的集合的一个子集,这样的派生集成为稀疏集。同原始集一样,派生集成员的声明也可以放在数据部分。一个派生集的成员列表有两种方式生成:①显式罗列;②设置成员资格过滤器。当采用方式①时,必须显式罗列出所有要包含在派生集中的成员,并且罗列的每个成员必须属于稠密集。使用前面的例子,显式罗列派生集的成员:
allowed(product,machine,week)/A M 1,A N 2,B N 1/;
如果需要生成一个大的、稀疏的集,那么显式罗列就很讨厌。幸运地是许多稀疏集的成员都满足一些条件以和非成员相区分。我们可以把这些逻辑条件看作过滤器,在LINGO生成派生集的成员时把使逻辑条件为假的成员从稠密集中过滤掉。
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