Lindo&Lingo教程清华大学版.pdf

从给定的文件信息中，我们可以提取出一系列关于Lindo和Lingo软件在优化模型解决中的应用和操作的关键知识点。 ### LINDO/LINGO软件概述 #### LINDO LINDO，全称为Linear INteractive and Discrete Optimizer，是由美国芝加哥大学的Linus Schrage教授于1980年代前后开发的。该软件主要用于解决线性规划、非线性规划、整数规划等各种优化问题。LINDO系统公司（LINDO Systems Inc.）专门负责该软件的维护与升级，官方网站为http://www.lindo.com。LINDO能够处理包括线性规划(LP)、非线性规划(NLP)、二次规划(QP)、纯整数规划(PIP)、混合整数规划(MIP)、整数规划(IP)以及0-1整数规划等多种类型的优化模型。 #### LINGO LINGO，全称Linear INteractive General Optimizer，同样由LINDO系统公司提供，版本更新至V8.0。与LINDO相比，LINGO在建模语言上更为灵活，支持更广泛的优化问题。它不仅涵盖了LINDO的所有功能，还提供了更强大的建模工具和求解器，特别适用于非线性规划和复杂模型的构建与求解。 ### LINDO/LINGO软件的功能与特点 LINDO/LINGO软件的核心功能在于它们能够高效地求解各种优化问题，这得益于其内置的多种优化算法。例如，LINDO使用了经典的单纯形算法和内点算法来求解线性规划问题，而对于非线性规划问题，则采用了顺序线性规划法（SLP）、广义既约梯度法（GRG）以及多点搜索等方法。此外，对于整数规划问题，LINDO/LINGO采用了分枝定界管理程序进行求解，以确保找到最优解。 ### 建模与求解实例 在建模过程中，LINDO/LINGO强调了几个关键点： 1. **实数优化模型优先**：鼓励使用实数变量，尽量避免过多的整数约束和变量，以简化模型。 2. **光滑优化模型**：建议减少非光滑约束，例如避免使用绝对值函数、符号函数等，这些可能引入额外的复杂度。 3. **线性模型优先**：推荐使用线性模型而非非线性模型，以提高求解效率。 4. **变量上下界设定**：合理设定变量的上下限，同时提供变量的初始估计值，有助于求解器更快地找到解。 5. **单位数量级选择**：模型中的单位应选择适当的数量级，避免过大或过小的数值，通常建议不超过10^3。 ### 求解过程示例 以加工奶制品的生产计划为例，LINDO/LINGO可以构建一个线性规划模型，以最大化每天的利润。假设每天有50桶牛奶可用，480小时的工作时间，且A1的加工能力限制在100公斤。通过设定决策变量x1和x2分别表示用于生产A1和A2的牛奶桶数，可以构建以下线性规划模型： - 目标函数：max 72x1 + 64x2 (每天的利润) - 约束条件： - x1 + x2 <= 50 (原料供应限制) - 12x1 + 8x2 <= 480 (劳动时间限制) - 3x1 <= 100 (A1加工能力限制) - x1, x2 >= 0 (非负约束) 通过LINDO/LINGO求解上述模型，可以获得最优的生产计划，即在满足所有约束条件下获得最大利润的生产方案。 ### 结论 LINDO/LINGO作为优化领域的强大工具，为学术研究和工业实践提供了高效的解决方案。通过掌握其建模技巧和求解策略，用户可以有效应对复杂的优化问题，实现资源的最佳配置和利用。无论是初学者还是专业人士，深入学习和熟练运用LINDO/LINGO，都将极大提升解决实际问题的能力。