本书在深入浅出地介绍LINGO基本用法和LINGO与外部文件接口的基础上,分两个层次介绍了LINGO软件及其应用:第一个层次以数学规划、图论与网络优化、多目标规划等LINGO软件常用领域为背景,介绍LINGO软件求解优化模型的常规手段和技巧;第二个层次以博弈论、存储论、排队论、决策分析、评价方法、最小二乘法等领域为背景,介绍LINGO软件在非优化领域的应用,充分展示LINGO软件的优势和应用扩展。在各个领域本书都配有丰富的案例和求解程序,帮助读者深入理解LINGO软件。同时,本书专门配有一章介绍数学建模中的应用实例,以10个数学建模经典案例为基础,其中9个案例的全部模型都用LINGO编程实现,并在LINGO12版本调试通过。这些案例凝聚了作者多年来积累的编程经验和巧妙构思。本书可以作为本科生数学建模课程LINGO软件方面的主讲教材,也可以作为本科生“数学实验”课程的教材,以及“运筹学”课程的扩充阅读教材和教学参考书。
第1章LINGO软件的基本用法
1.1LINGO软件简介
1.1.1LINGO软件的特点
1.1.2LINGO软件的界面介绍
1.1.3初识LINGO程序
1.1.4线性规划问题的影子价格与灵敏度分析
1.2LINGO模型的基本组成
1.2.1集合定义部分
1.2.2模型的数据部分和初始部分
1.2.3目标函数和约束条件
1.2.4完整的模型
1.2.5LINGO语言的优点
1.3LINGO的运算符和函数
1.3.1LINGO的常用运算符
1.3.2基本的数学函数
1.3.3集合循环函数
1.3.4集合操作函数
1.3.5变量定界函数
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1.3.6财务会计函数
1.3.7概率函数
1.3.8输入输出函数
1.3.9结果报告函数
1.3.10其他函数
1.4LINGO子模型和程序设计
1.4.1子模型的定义和求解
1.4.2求背包问题的多个解
1.4.3LINGO程序设计特点
习题1
第2章LINGO软件与外部文件的接口
2.1通过Windows剪贴板传递数据
2.2LINGO与文本文件之间的数据传递
2.2.1通过文本文件输入数据
2.2.2通过文本文件输出数据
2.3LINGO与Excel文件之间的数据传递
2.3.1通过Excel文件输入数据
2.3.2通过Excel文件输出数据
2.3.3Excel文件传递数据应用举例
2.4LINGO与数据库的接口
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2.4.1LINGO与Access数据库之间的数据传递
2.4.2@ODBC函数
习题2
第3章数学规划模型
3.1线性规划
3.1.1线性规划的数学原理
3.1.2线性规划应用举例
3.2整数规划
3.2.1整数规划的模型与求解方法
3.2.20-1规划的模型与求解方法
3.2.3整数规划应用举例
3.2.4数独问题
3.3非线性规划
3.3.1非线性规划的数学原理
3.3.2非线性规划应用举例
3.4动态规划
3.4.1多阶段决策问题
3.4.2动态规划的基本概念和基本原理
3.4.3动态规划应用举例
习题3
第4章图论与网络优化
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4.1图的基本概念与数据结构
4.1.1基本概念
4.1.2数据结构
4.2最短路问题
4.2.1Dijkstra标号算法
4.2.2Floyd算法
4.2.30-1整数规划模型
4.3最小生成树问题
4.3.1基本概念、性质
4.3.2Prim算法和Kruskal算法
4.3.3最小生成树的数学规划模型
4.4最大流问题
4.4.1有向图的最大流
4.4.2无向图的最大流
4.4.3最小费用最大流
4.5邮递员问题
4.5.1基本概念
4.5.2传统中国邮递员问题
4.5.3广义中国邮递员问题
4.6旅行商问题
4.6.1TSP模型的数学描述
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4.6.2TSP模型的应用实例
4.7项目计划节点图
4.7.1项目计划节点图模型
4.7.2项目计划节点图应用举例
4.7.3完成作业期望和实现事件的概率
习题4
第5章多目标规划模型
5.1目标规划的数学原理
5.1.1目标规划的基本概念
5.1.2目标规划的一般模型
5.1.3目标规划的求解方法
5.2目标规划的应用案例
5.3多目标规划
5.3.1多目标规划实例
5.3.2多目标规划的一般模型
5.3.3多目标规划的有效解
习题5
第6章博弈论
6.1基本概念
6.1.1博弈论的定义
6.1.2博弈论中的经典案例
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6.1.3博弈的一般概念
6.2零和博弈
6.3零和博弈的混合策略和解法
6.3.1零和博弈的混合策略
6.3.2零和博弈的解法
6.4双矩阵博弈模型
6.4.1非合作的双矩阵博弈的纯策略解
6.4.2非合作的双矩阵博弈的混合策略解
6.5水利水电建设的几个博弈问题研究
6.5.1博弈论概述
6.5.2中央政府和地方政府的“智猪博弈”
6.5.3上、下游地方政府之间的“囚徒困境”博弈
6.5.4水利水电建设项目的立项竞争“斗鸡博弈”
6.5.5投资分摊的讨价还价博弈
6.5.6结论
习题6
第7章存储论
7.1存储模型中的基本概念
7.1.1存储问题
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7.1.2存储模型中的基本要素
7.2确定型存储模型
7.2.1模型一:不允许缺货,补充时间极短——基本的经济订购批量存储模型
7.2.2模型二:允许缺货,补充时间较长——经济生产批量存储模型
7.2.3模型三:不允许缺货,补充时间较长——基本的经济生产批量存储模型
7.2.4模型四:允许缺货,补充时间极短
7.2.5模型五:价格与订货批量有关的存储模型
7.3单周期的随机型存储模型
7.3.1模型六:需求是离散随机变量的模型
7.3.2模型七:需求是连续随机变量的模型
7.4有约束的确定型存储模型
7.4.1带有约束的经济订购批量存储模型
7.4.2带有约束允许缺货模型
7.4.3带有约束的经济生产批量存储模型
习题7
第8章排队论
8.1基本概念
8.1.1排队过程的一般表示
8.1.2排队系统的组成和特征
8.1.3排队模型的符号表示
8.1.4排队系统的运行指标
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8.2输入过程与服务时间的分布
8.2.1Poisson流与指数分布
8.2.2常用的几种概率分布及其产生
8.3生灭过程
8.4M/M/s等待制排队模型
8.4.1单服务台模型
8.4.2与排队论模型有关的LINGO函数
8.4.3多服务台模型(M/M/s/∞)
8.5M/M/s/s损失制排队模型
8.5.1损失制排队模型的基本参数
8.5.2损失制排队模型计算实例
8.6M/M/s混合制排队模型
8.6.1单服务台混合制模型
8.6.2多服务台混合制模型
8.7其他排队模型简介
8.7.1有限源排队模型
8.7.2服务率或到达率依赖状态的排队模型
8.7.3非生灭过程排队模型
8.8排队系统的优化
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8.8.1M/M/1模型中的最优服务率μ
8.8.2M/M/s模型中的最优服务台数s*
8.9排队模型的计算机模拟
8.9.1产生给定分布的随机数的方法
8.9.2计算机模拟
习题8
第9章决策分析
9.1决策分析的基本问题
9.1.1决策分析概述
9.1.2决策分析研究的特征
9.2不确定条件下的决策准则
9.3风险型决策方法
9.3.1风险型决策的期望值法
9.3.2贝叶斯决策
9.3.3决策树
9.4效用理论
9.4.1效用与期望效用原理
9.4.2效用函数与风险态度
9.4.3最大期望效用决策准则
9.5层次分析法
习题9
第10章评价方法
10.1一个简单的评价问题
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10.2灰色关联度
10.3TOPSIS法
10.4基于熵权法的评价方法
10.5数据包络分析法
10.6PageRank算法
10.6.1PageRank原理
10.6.2基础的PageRank算法
10.6.3随机冲浪模型的PageRank值
习题10
第11章最小二乘法
11.1最小二乘法
11.1.1参数的唯一可辨识性
11.1.2曲线拟合的线性最小二乘法
11.1.3非线性最小二乘法
11.1.4Gauss-Markov定理
11.2总体最小二乘法
11.2.1总体最小二乘拟合
11.2.2经济预测中的正交回归分析
11.2.3正交回归和一般最小二乘回归的几何误差分析
习题11
第12章数学建模中的应用实例
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12.1飞行管理问题
12.1.1问题描述
12.1.2模型的建立与求解
12.2投资的收益和风险
12.2.1问题描述
12.2.2符号规定和基本假设
12.2.3模型的建立与求解
12.3露天矿生产的车辆安排
12.3.1问题描述
12.3.2运输计划模型及求解
12.4DVD在线租赁的优化管理
12.4.1问题描述
12.4.2模型假设
12.4.3问题(1)的分析与解答
12.4.4问题(2)的分析与解答
12.4.5问题(3)的分析与解答
12.4.6问题(4)的模型的扩展
12.5电力市场的输电阻塞管理
12.5.1问题提出
12.5.2问题分析
12.5.3有功潮流的近似表达式
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12.5.4阻塞费用计算规则
12.5.5问题(3)的模型
12.5.6问题(4)的模型
12.5.7问题(5)的模型
12.6抢渡长江
12.6.1问题描述
12.6.2基本假设
12.6.3模型的建立与求解
12.7公务员招聘
12.7.1问题描述
12.7.2问题的背景与分析
12.7.3模型的假设与符号说明
12.7.4模型的准备
12.7.5模型的建立与求解
12.8空洞探测
12.8.1问题描述
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12.8.2问题分析
12.8.3模型的建立与求解
12.9交巡警服务平台的设置与调度
12.9.1问题描述
12.9.2模型假设与符号说明
12.9.3模型一:交巡警服务平台管辖范围确定问题
12.9.4模型二:交巡警服务平台警力封锁调度问题
12.9.5模型三:新增交巡警平台布置问题
12.9.6模型四:全市现有交巡警服务平台设置合理性及改进问题
12.9.7全市范围的最佳围堵模型
12.10众筹筑屋规划方案设计
12.10.1问题描述
12.10.2问题(1)的解答
12.10.3问题(2)的解答
12.10.4问题(3)的解答
习题12
参考文献