WIN7系统MP3详细信息无长度空白代码为空白,其他音频格式无长度空白代码显示正常

LINGO是用来求解线性和非线性优化问題的简易工具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 當你在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 为了能够使用LINGO的强大功能接着第二节的学习吧。 §2 LINGO中的集 对实际问题建模的时候总会遇到一群或多群相联系的对象,比如工厂、消费者群体、交通工具和雇工等等LINGO允许把这些相联系的对象聚合成集(sets)。一旦把对象聚合成集就可以利用集来最大限度的发挥LINGO建模语言的优势。 现在我们将深入介绍如何创建集并用数据初始化集的属性。学完本节后你对基于建模技术嘚集如何引入模型会有一个基本的理解。 2.1 为什么使用集 集是LINGO建模语言的基础是程序设计最强有力的基本构件。借助于集能够用一个单┅的、长的、简明的复合公式表示一系列相似的约束,从而可以快速方便地表达规模较大的模型 2.2 什么是集 集是一群相联系的对象,这些對象也称为集的成员一个集可能是一系列产品、卡车或雇员。每个集成员可能有一个或多个与之有关联的特征我们把这些特征称为属性。属性值可以预先给定也可以是未知的,有待于LINGO求解例如,产品集中的每个产品可以有一个价格属性;卡车集中的每辆卡车可以有┅个牵引力属性;雇员集中的每位雇员可以有一个薪水属性也可以有一个生日属性等等。 LINGO有两种类型的集:原始集(primitive set)和派生集(derived set) 一个原始集是由一些最基本的对象组成的。 一个派生集是用一个或多个其它集来定义的也就是说,它的成员来自于其它已存在的集 2.3 模型的集蔀分 集部分是LINGO模型的一个可选部分。在LINGO模型中使用集之前必须在集部分事先定义。集部分以关键字“sets:”开始以“endsets”结束。一个模型可鉯没有集部分或有一个简单的集部分,或有多个集部分一个集部分可以放置于模型的任何地方,但是一个集及其属性在模型约束中被引用之前必须定义了它们 2.3.1 定义原始集 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 定义一個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)组成嘚总无长度空白代码不超过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萣义它们。 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: 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分别给絀了值。 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 可鉯把集、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内置的建模语訁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,并不是描述問题所必须的 2.3.2 定义派生集 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会自动创建父集成員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/; 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荿为稀疏集。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设置成员資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。使用前面的例子顯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荿员相区分。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。 例2.4 sets: 用竖线(|)来標记一个成员资格过滤器的开始#eq#是逻辑运算符,用来判断是否“相等”可参考§4. &1可看作派生集的第1个原始父集的索引,它取遍该原始父集的所有成员;&2可看作派生集的第2 个原始父集的索引它取遍该原始父集的所有成员;&3,&4……,以此类推注意如果派生集B的父集是叧外的派生集A,那么上面所说的原始父集是集A向前回溯到最终的原始集其顺序保持不变,并且派生集A的过滤器对派生集B仍然有效因此,派生集的索引个数是最终原始父集的个数索引的取值是从原始父集到当前派生集所作限制的总和。 总的来说LINGO可识别的集只有两种类型:原始集和派生集。 在一个模型中原始集是基本的对象,不能再被拆分成更小的组分原始集可以由显式罗列和隐式罗列两种方式来萣义。当用显式罗列方式时需在集成员列表中逐个输入每个成员。当用隐式罗列方式时只需在集成员列表中输入首成员和末成员,而Φ间的成员由LINGO产生 另一方面,派生集是由其它的集来创建这些集被称为该派生集的父集(原始集或其它的派生集)。一个派生集既可鉯是稀疏的也可以是稠密的。稠密集包含了父集成员的所有组合(有时也称为父集的笛卡尔乘积)稀疏集仅包含了父集的笛卡尔乘积嘚一个子集,可通过显式罗列和成员资格过滤器这两种方式来定义显式罗列方法就是逐个罗列稀疏集的成员。成员资格过滤器方法通过使用稀疏集成员必须满足的逻辑条件从稠密集成员中过滤出稀疏集的成员不同集类型的关系见下图。 §3 模型的数据部分和初始部分 在处悝模型的数据时需要为集指派一些成员并且在LINGO求解模型之前为集的某些属性指定值。为此LINGO为用户提供了两个可选部分:输入集成员和數据的数据部分(Data Section)和为决策变量设置初始值的初始部分(Init Section)。 3.1 模型的数据部分 3.1.1 数据部分入门 数据部分提供了模型相对静止部分和数据分離的可能性显然,这对模型的维护和维数的缩放非常便利 数据部分以关键字“data:”开始,以关键字“enddata”结束在这里,可以指定集成员、集的属性其语法如下: object_list = value_list; 对象列(object_list)包含要指定值的属性名、要设置集成员的集名,用逗号或空格隔开一个对象列中至多有一个集名,而属性名可以有任意多如果对象列中有多个属性名,那么它们的类型必须一致如果对象列中有一个集名,那么对象列中所有的属性嘚类型就是这个集 数值列(value_list)包含要分配给对象列中的对象的值,用逗号或空格隔开注意属性值的个数必须等于集成员的个数。看下媔的例子 X,Y=1 4 2 5 3 6; enddata 看到这个例子,可能会认为X被指定了1、4和2三个值因为它们是数值列中前三个,而正确的答案是1、2和3假设对象列有n个对象,LINGO茬为对象指定值时首先在n个对象的第1个索引处依次分配数值列中的前n个对象,然后在n个对象的第2个索引处依次分配数值列中紧接着的n个對象……,以此类推 模型的所有数据——属性值和集成员——被单独放在数据部分,这可能是最规范的数据输入方式 3.1.2 参数 在数据部汾也可以指定一些标量变量(scalar variables)。当一个标量变量在数据部分确定时称之为参数。看一例假设模型中用利率8.5%作为一个参数,就可以象丅面一样输入一个利率作为参数 例3.3 data: interest_rate = .085; enddata 也可以同时指定多个参数。 例3.4 data: interest_rate,inflation_rate = .085 .03; enddata 3.1.3 实时数据处理 在某些情况对于模型中的某些数据并不是定值。譬如模型中有一个通货膨胀率的参数我们想在2%至6%范围内,对不同的值求解模型来观察模型的结果对通货膨胀的依赖有多么敏感。我们把这种凊况称为实时数据处理(what if 直接输入一个值再点击OK按钮LINGO就会把输入的值指定给inflation_rate,然后继续求解模型 除了参数之外,也可以实时输入集的屬性值但不允许实时输入集成员名。 3.1.4 指定属性为一个值 可以在数据声明的右边输入一个值来把所有的成员的该属性指定为一个值看下媔的例子。 例3.6 sets: days /MO,TU,WE,TH,FR,SA,SU/:needs; 有时只想为一个集的部分成员的某个属性指定值而让其余成员的该属性保持未知,以便让LINGO去求出它们的最优值在数据声奣中输入两个相连的逗号表示该位置对应的集成员的属性值未知。两个逗号间可以有空格 例3.8 sets: years/1..5/: capacity; endsets data: capacity = ,34,20,,; enddata 属性capacity的第2个和第3个值分别为34和20,其余的未知 3.2 模型的初始部分 初始部分是LINGO提供的另一个可选部分。在初始部分中可以输入初始声明(initialization statement),和数据部分中的数据声明相同对实际问題的建模时,初始部分并不起到描述模型的作用在初始部分输入的值仅被LINGO求解器当作初始点来用,并且仅仅对非线性模型有用和数据蔀分指定变量的值不同,LINGO求解器可以自由改变初始部分初始化的变量的值 一个初始部分以“init:”开始,以“endinit”结束初始部分的初始声明規则和数据部分的数据声明规则相同。也就是说我们可以在声明的左边同时初始化多个集属性,可以把集属性初始化为一个值可以用問号实现实时数据处理,还可以用逗号指定未知数值 例3.9 init: X, Y = 0, .1; endinit Y=@log(X); X^2+Y^2<=1; 好的初始点会减少模型的求解时间。 在这一节中我们仅带大家接触了一些基本嘚数据输入和初始化概念,不过现在你应该可以轻松的为自己的模型加入原始数据和初始部分啦 §4 LINGO函数 有了前几节的基础知识,再加上夲节的内容你就能够借助于LINGO建立并求解复杂的优化模型了。 LINGO有9种类型的函数: 1. 1. 基本运算符:包括算术运算符、逻辑运算符和关系运算符 2. 2. 数学函数:三角函数和常规的数学函数 3. 3. 金融函数:LINGO提供的两种金融函数 4. 4. 概率函数:LINGO提供了大量概率相关的函数 5. 5. 变量堺定函数:这类函数用来定义变量的取值范围 6. 6. 集操作函数:这类函数为对集的操作提供帮助 7. 7. 集循环函数:遍历集的元素执行一萣的操作的函数 8. 8. 数据输入输出函数:这类函数允许模型和外部数据源相联系,进行数据的输入输出 9. 9. 辅助函数:各种杂类函数 4.1 基本運算符 这些运算符是非常基本的甚至可以不认为它们是一类函数。事实上在LINGO中它们是非常重要的。 4.1.1 算术运算符 算术运算符是针对数值進行操作的LINGO提供了5种二元运算符: ^ 乘方 ﹡ 乘 / 除 ﹢ 加 ﹣ 减 LINGO唯一的一元算术运算符是取反函数“﹣”。 这些运算符的优先级甴高到底为: 高 ﹣(取反)   ^     ﹡/   低 ﹢﹣ 运算符的运算次序为从左到右按优先级高低来执行运算的次序可以用圆括号“()”来改变。 例4.1 算术运算符示例 2﹣5/3,(2﹢4)/5等等 4.1.2 逻辑运算符 在LINGO中,逻辑运算符主要用于集循环函数的条件表达式中来控制茬函数中哪些集成员被包含,哪些被排斥在创建稀疏集时用在成员资格过滤器中。 LINGO具有9种逻辑运算符: #not#  否定该操作数的逻辑值#not#是一个一元运算符 #eq#  若两个运算数相等,则为true;否则为flase #ne# 若两个运算符不相等则为true;否则为flase #gt# 若左边的运算符严格大于右边的运算符,則为true;否则为flase #ge#  若左边的运算符大于或等于右边的运算符则为true;否则为flase #lt#  若左边的运算符严格小于右边的运算符,则为true;否则为flase #le#  若左邊的运算符小于或等于右边的运算符则为true;否则为flase #and#  仅当两个参数都为true时,结果为true;否则为flase 在LINGO中关系运算符主要是被用在模型中,来指定一个表达式的左边是否等于、小于等于、或者大于等于右边形成模型的一个约束条件。关系运算符与逻辑运算符#eq#、#le#、#ge#截然不同前鍺是模型中该关系运算符所指定关系的为真描述,而后者仅仅判断一个该关系是否被满足:满足为真不满足为假。 LINGO有三种关系运算符:“=”、“<=”和“>=”LINGO中还能用“<”表示小于等于关系,“>”表示大于等于关系LINGO并不支持严格小于和严格大于关系运算符。然而如果需偠严格小于和严格大于关系,比如让A严格小于B:A = 4.2 数学函数 LINGO提供了大量的标准数学函数: @abs(x) 返回x的绝对值 @sin(x) 返回x的整数部分当x>=0时,返回不超过x嘚最大整数;当x<0时返回不低于x的最大整数。 @smax(x1,x2,…,xn) 返回x1x2,…xn中的最大值 @smin(x1,x2,…,xn) 返回x1,x2…,xn中的最小值 例4.3 给定一个直角三角形求包含该三角形的最小正方形。 解:如图所示 求最小的正方形就相当于求如下的最优化问题: LINGO代码如下: @bnd(0,x,1.57); end 在上面的代码中用到了函数@bnd,详情请见4.5节 4.3 金融函数 目前LINGO提供了两个金融函数。 1.@fpa(I,n) 返回如下情形的净现值:单位时段利率为I连续n个时段支付,每个时段支付单位费用若每个时段支付x单位的费用,则净现值可用x乘以@fpa(I,n)算得@fpa的计算公式为 。 净现值就是在一定时期内为了获得一定收益在该时期初所支付的实际费用 唎4.4 贷款买房问题 贷款金额50000元,贷款年利率5.31%采取分期付款方式(每年年末还固定金额,直至还清)问拟贷款10年,每年需偿还多少元 LINGO代碼如下: 50000 = x * @fpa(.0531,10); 答案是x=元。 2.@fpl(I,n) 返回如下情形的净现值:单位时段利率为I第n个时段支付单位费用。@fpl(I,n)的计算公式为 细心的读者可以发现这两个函數间的关系: 。 4.4 概率函数 1.@pbn(p,n,x) 二项分布的累积分布函数当n和(或)x不是整数时,用线性插值法进行计算 2.@pcx(n,x) 自由度为n的χ2分布的累积分布函数。 3.@peb(a,x) 当到达负荷为a服务系统有x个服务器且允许无穷排队时的Erlang繁忙概率。 4.@pel(a,x) 当到达负荷为a服务系统有x个服务器且不允许排队时的Erlang繁忙概率。 5.@pfd(n,d,x) 自由度为n和d的F分布的累积分布函数 6.@pfs(a,x,c) 当负荷上限为a,顾客数为c平行服务器数量为x时,有限源的Poisson服务系统的等待或返修顾客數的期望值a是顾客数乘以平均服务时间,再除以平均返修时间当c和(或)x不是整数时,采用线性插值进行计算 7.@phg(pop,g,n,x) 超几何(Hypergeometric)分布的累积分布函数。pop表示产品总数g是正品数。从所有产品中任意取出n(n≤pop)件pop,gn和x都可以是非整数,这时采用线性插值进行计算 8.@ppl(a,x) Poisson分咘的线性损失函数,即返回max(0,z-x)的期望值其中随机变量z服从均值为a的Poisson分布。 9.@pps(a,x) 均值为a的Poisson分布的累积分布函数当x不是整数时,采用线性插值進行计算 10.@psl(x) 单位正态线性损失函数,即返回max(0,z-x)的期望值其中随机变量z服从标准正态分布。 11.@psn(x) 标准正态分布的累积分布函数 12.@ptd(n,x) 自由度为n嘚t分布的累积分布函数。 13.@qrand(seed) 产生服从(0,1)区间的拟随机数@qrand只允许在模型的数据部分使用,它将用拟随机数填满集属性通常,声明一个m×n的②维表m表示运行实验的次数,n表示每次实验所需的随机数的个数在行内,随机数是独立分布的;在行间随机数是非常均匀的。这些隨机数是用“分层取样”的方法产生的 例4.5 model: data: M=4; N=2; seed=1234567; enddata 限制x为整数 在默认情况下,LINGO规定变量是非负的也就是说下界为0,上界为+∞@free取消了默认的下堺为0的限制,使变量也可以取负值@bnd用于设定一个变量的上下界,它也可以取消默认下界为0的约束。 4.6 集操作函数 LINGO提供了几个函数帮助处理集 1.@in(set_name,primitive_index_1 [,primitive_index_2,…]) @function相应于下面罗列的四个集循环函数之一;setname是要遍历的集;set_ index_list是集索引列表;conditional_qualifier是用来限制集循环函数的范围,当集循环函数遍历集的每個成员时LINGO都要对conditional_qualifier进行评价,若结果为真则对该成员执行@function操作,否则跳过继续执行下一次循环。expression_list是被应用到每个集成员的表达式列表当用的是@for函数时,expression_list可以包含多个表达式其间用逗号隔开。这些表达式将被作为约束加到模型中当使用其余的三个集循环函数时,expression_list只能有一个表达式如果省略set_index_list,那么在expression_list中引用的所有属性的类型都是setname集 maxv=@max(number(I) | I #ge# N-2: x); end 下面看一个稍微复杂一点儿的例子。 例4.13 职员时序安排模型 一项工作┅周7天都需要有人(比如护士工作)每天(周一至周日)所需的最少职员数为20、16、13、16、19、14和12,并要求每个职员一周连续工作5天试求每周所需最少职员数,并给出安排注意这里我们考虑稳定后的情况。 model: START( SUN) 0..000000 从而解决方案是:每周最少需要22个职员周一安排8人,周二安排2人周三无需安排人,周四安排6人周五和周六都安排3人,周日无需安排人 4.8 输入和输出函数 输入和输出函数可以把模型和外部数据比如文本攵件、数据库和电子表格等连接起来。 1.@file函数 该函数用从外部文件中输入数据可以放在模型中任何地方。该函数的语法格式为@file(’filename’)这裏filename是文件名,可以采用相对路径和绝对路径两种表示方式@file函数对同一文件的两种表示方式的处理和对两个不同的文件处理是一样的,这┅点必须注意 例4.14 以例1.2来讲解@file函数的用法。 注意到在例1.2的编码中有两处涉及到数据第一个地方是集部分的6个warehouses集成员和8个vendors集成员;第二个哋方是数据部分的capacity,demand和cost数据 为了使数据和我们的模型完全分开,我们把它们移到外部的文本文件中修改模型代码以便于用@file函数把数据從文本文件中拖到模型中来。修改后(修改处代码黑体加粗)的模型代码如下: model: 把记录结束标记(~)之间的数据文件部分称为记录如果數据文件中没有记录结束标记,那么整个文件被看作单个记录注意到除了记录结束标记外,模型的文本和数据同它们直接放在模型里是┅样的 我们来看一下在数据文件中的记录结束标记连同模型中@file函数调用是如何工作的。当在模型中第一次调用@file函数时LINGO打开数据文件,嘫后读取第一个记录;第二次调用@file函数时LINGO读取第二个记录等等。文件的最后一条记录可以没有记录结束标记当遇到文件结束标记时,LINGO會读取最后一条记录然后关闭文件。如果最后一条记录也有记录结束标记那么直到LINGO求解完当前模型后才关闭该文件。如果多个文件保歭打开状态可能就会导致一些问题,因为这会使同时打开的文件总数超过允许同时打开文件的上限16 当使用@file函数时,可把记录的内容(除了一些记录结束标记外)看作是替代模型中@file(’filename’)位置的文本这也就是说,一条记录可以是声明的一部分整个声明,或一系列声明茬数据文件中注释被忽略。注意在LINGO中不允许嵌套调用@file函数 2.@text函数 该函数被用在数据部分用来把解输出至文本文件中。它可以输出集成员囷集属性值其语法为 @text([’filename’]) 这里filename是文件名,可以采用相对路径和绝对路径两种表示方式如果忽略filename,那么数据就被输出到标准输出设备(夶多数情形都是屏幕)@text函数仅能出现在模型数据部分的一条语句的左边,右边是集名(用来输出该集的所有成员名)或集属性名(用来輸出该集属性的值) @OLE是从EXCEL中引入或输出数据的接口函数,它是基于传输的OLE技术OLE传输直接在内存中传输数据,并不借助于中间文件当使用@OLE时,LINGO先装载EXCEL再通知EXCEL装载指定的电子数据表,最后从电子数据表中获得Ranges为了使用OLE函数,必须有EXCEL5及其以上版本OLE函数可在数据部分和初始部分引入数据。 @OLE可以同时读集成员和集属性集成员最好用文本格式,集属性最好用数值格式原始集每个集成员需要一个单元(cell),而對于n元的派生集每个集成员需要n个单元这里第一行的n个单元对应派生集的第一个集成员,第二行的n个单元对应派生集的第二个集成员依此类推。 为了保持最优基不变变量的费用系数或约束行的右端项允许减少的量。 5.@rangeu(variable_or_row_name) 从文件菜单中选用“新建”命令、单击“新建”按鈕或直接按F2键可以创建一个新的“Model”窗口在这个新的“Model”窗口中能够输入所要求解的模型。 2. 2. 打开(Open) 从文件菜单中选用“打开”命囹、单击“打开”按钮或直接按F3键可以打开一个已经存在的文本文件这个文件可能是一个Model文件。 3. 3. 保存(Save) 从文件菜单中选用“保存”命囹、单击“保存”按钮或直接按F4键用来保存当前活动窗口(最前台的窗口)中的模型结果、命令序列等保存为文件 4. 4. 另存为...(Save As...) 从文件菜单中选用“另存为...”命令或按F5键可以将当前活动窗口中的内容保存为文本文件,其文件名为你在“另存为...”对話框中输入的文件名利用这种方法你可以将任何窗口的内容如模型、求解结果或命令保存为文件。 5. 5. 关闭(Close) 在文件菜单中选用“关閉”(Close)命令或按F6键将关闭当前活动窗口如果这个窗口是新建窗口或已经改变了当前文件的内容,LINGO系统将会提示是否想要保存改变后的内容 6. 6. 打印(Print) 在文件菜单中选用“打印” (Print)命令、单击“打印”按钮或直接按F7键可以将当前活动窗口中的内容发送到打印机。 7. 7. 打印设置(Print Setup...) 在文件菜单中选用“打印设置...”命令或直接按F8键可以将文件输出到指定的打印机 8. 8. 打印预览(Print Preview) 在文件菜单中选用“打印预览...”命令或直接按Shift+F8键可以进行打印预览。 9. 9. 输出到日志文件(Log Output...) 从文件菜单中选用“Log Output...”命令或按F9键打开一个对话框用于苼成一个日志文件,它存储接下来在“命令窗口”中输入的所有命令 10.提交LINGO命令脚本文件(Take Commands...) 从文件菜单中选用“Take Commands...”命令或直接按F11键就可以将LINGO命令脚本(command script)文件提交给系统进程来运行。 11.引入LINGO文件(Import Lingo File...) 从文件菜单中选用“Import Lingo File...”命令或直接按F12键可以打开一个LINGO格式模型的文件然后LINGO系统会尽可能把模型转化为LINGO语法允许的程序。 12.退出(Exit) 从文件菜单中选用“Exit”命令或直接按F10键可以退出LINGO系统 5.2 编輯菜单(Edit Menu) 1. 1. 恢复(Undo) 从编辑菜单中选用“恢复”(Undo)命令或按Ctrl+Z组合键,将撤销上次操作、恢复至其前的状态 2. 2. 剪切(Cut) 从编辑菜单中选用“剪切”(Cut)命令或按Ctrl+X组合键可以将当前选中的内容剪切至剪贴板中。 3. 3. 复制(Copy) 从编辑菜单中选用“复制”(Copy)命令、单击“复制”按钮或按Ctrl+C組合键可以将当前选中的内容复制到剪贴板中 4. 4. 粘贴(Paste) 从编辑菜单中选用“粘贴”(Paste)命令、单击“粘贴”按钮或按Ctrl+V组合键可以将粘贴板中的当前内容复制到当前插入点的位置。 5. 5. 粘贴特定..(Paste Special。) 与上面的命令不同它可以用于剪贴板中的内容不是文本的情形。 6. 全選(Select All) 从编辑菜单中选用“Select Function”命令可以将LINGO的内部函数粘贴到当前插入点 5.3 LINGO菜单 1. 1. 求解模型(Slove) 从LINGO菜单中选用“求解”命令、单击“Slove”按钮或按Ctrl+S组合键可以将当前模型送入内存求解。 2. 2. 求解结果...(Solution...) 从LINGO菜单中选用“Solution...”命令、单击“Solution...”按钮或直接按Ctrl+O组匼键可以打开求解结果的对话框这里可以指定查看当前内存中求解结果的那些内容。 3. 3. 查看...(Look...) 从LINGO菜单中选用“Look...”命令或直接按Ctrl+L组合键可以查看全部的或选中的模型文本内容 4. 4. 灵敏性分析(Range,Ctrl+R) 用该命令产生当前模型的灵敏性分析报告:研究当目标函数的费用系数和约束右端项在什么范围(此时假定其它系数不变)时最优基保持不变。灵敏性分析是在求解模型时作出的因此茬求解模型时灵敏性分析是激活状态,但是默认是不激活的为了激活灵敏性分析,运行LINGO|Options…选择General Solver Tab, 在Dual Computations列表框中选择Prices and Ranges选项。灵敏性分析耗费相当多的求解时间因此当速度很关键时,就没有必要激活它 下面我们看一个简单的具体例子。 例5.1某家具公司制造书桌、餐桌和椅孓所用的资源有三种:木料、木工和漆工。生产数据如下表所示: 每个书桌 每个餐桌 每个椅子 现有资源总数 木料 8单位 6单位 1单位 48单位 漆工 4單位 2单位 1.5单位 20单位 木工 2单位 1.5单位 0.5单位 0个餐桌(tables), 8个椅子(chairs)所以desks、chairs是基变量(非0),tables是非基变量(0) “Slack or Surplus”给出松驰变量的值: 第1行松馳变量 =280(模型第一行表示目标函数,所以第二行对应第一个约束) 第2行松驰变量 =24 第3行松驰变量 =0 第4行松驰变量 =0 第5行松驰变量 =5 “Reduced Cost”列出最优单純形表中判别数所在行的变量的系数表示当变量有微小变动时, 目标函数的变化率。其中基变量的reduced cost值应为0 对于非基变量 Xj, 相应的 reduced cost值表示当某个变量Xj 增加一个单位时目标函数减少的量( max型问题)。本例中:变量tables对应的reduced cost值为5表示当非基变量tables的值从0变为 1时(此时假定其他非基变量保歭不变,但为了满足约束条件,基变量显然会发生变化)最优的目标函数值 = 280 - 5 = 275。 “DUAL PRICE”(对偶价格)表示当对应约束有微小变动时, 目标函数的變化率输出结果中对应于每一个约束有一个对偶价格。 若其数值为p 表示对应约束中不等式右端项若增加1 个单位,目标函数将增加p个单位(max型问题)显然,如果在最优解处约束正好取等号(也就是“紧约束”也称为有效约束或起作用约束),对偶价格值才可能不是0夲例中:第3、4行是紧约束,对应的对偶价格值为10表示当紧约束 3) 4 DESKS + 2 TABLES + 1.5 CHAIRS <= 20 变为 3) 4 DESKS + 2 TABLES + 1.5 CHAIRS <= 21 时,目标函数值 = 280 +10 = 290对第4行也类似。 对于非紧约束(如本例中第2、5行是非紧约束)DUAL PRICE 的值为0, 表示对应约束中不等式右端项的微小扰动不影响目标函数。有时, 通过分析DUAL PRICE, 也可对产生不可行问题的原因有所了解 灵敏度分析的结果是 Ranges in which the basis is Increase)=4、允许减少(Allowable Decrease)=2,说明当它在[60-460+20] = [56,80]范围变化时最优基保持不变。对TABLES、CHAIRS变量可以类似解释。由于此时约束没有变化(只是目标函数中某个费用系数发生变化)所以最优基保持不变的意思也就是最优解不变(当然,由于目标函数中费用系数发生了变化所以最优值会变化)。 第2行约束中右端项(Right Hand Side简写为RHS)原来为48,当它在[48-2448+∞] = [24,∞]范围变化时最优基保持不变。第3、4、5行可以类似解释不过由于此时约束发生变化,最优基即使不变最优解、最优值也会发生变化。 灵敏性分析结果表示的是最优基保持不变的系数范围甴此,也可以进一步确定当目标函数的费用系数和约束右端项发生小的变化时最优基和最优解、最优值如何变化。下面我们通过求解一個实际问题来进行说明 例5.2一奶制品加工厂用牛奶生产A1,A2两种奶制品,1桶牛奶可以在甲车间用12小时加工成3公斤A1或者在乙车间用8小时加工成4公斤A2。根据市场需求生产的A1,A2全部能售出,且每公斤A1获利24元每公斤A2获利16元。现在加工厂每天能得到50桶牛奶的供应每天正式工人总的劳動时间480小时,并且甲车间每天至多能加工100公斤A1乙车间的加工能力没有限制。试为该厂制订一个生产计划使每天获利最大,并进一步讨論以下3个附加问题: 1) 若用35元可以买到1桶牛奶应否作这项投资?若投资每天最多购买多少桶牛奶? 2) 若可以聘用临时工人以增加劳动時间付给临时工人的工资最多是每小时几元? 3) 由于市场需求变化每公斤A1的获利增加到30元,应否改变生产计划 模型代码如下: max=72*x1+64*x2; x1+x2<=50; 12*x1+8*x2<=480; 3*x1<=100; 53.00 4 100.0000 INFINITY 40.00000 结果告诉我们:这个线性规划的最优解为x1=20,x2=30最优值为z=3360,即用20桶牛奶生产A1, 30桶牛奶生产A2可获最大利润3360元。输出中除了告诉我们问题的最优解和朂优值以外还有许多对分析结果有用的信息,下面结合题目中提出的3个附加问题给予说明 3个约束条件的右端不妨看作3种“资源”:原料、劳动时间、车间甲的加工能力。输出中Slack or Surplus给出这3种资源在最优解下是否有剩余:原料、劳动时间的剩余均为零车间甲尚余40(公斤)加笁能力。 目标函数可以看作“效益”成为紧约束的“资源”一旦增加,“效益”必然跟着增长输出中DUAL PRICES 给出这3种资源在最优解下“资源”增加1个单位时“效益”的增量:原料增加1个单位(1桶牛奶)时利润增长48(元),劳动时间增加1个单位(1小时)时利润增长2(元)而增加非紧约束车间甲的能力显然不会使利润增长。这里“效益”的增量可以看作“资源”的潜在价值,经济学上称为影子价格即1桶牛奶嘚影子价格为48元,1小时劳动的影子价格为2元车间甲的影子价格为零。读者可以用直接求解的办法验证上面的结论即将输入文件中原料約束milk)右端的50改为51,看看得到的最优值(利润)是否恰好增长48(元)用影子价格的概念很容易回答附加问题1):用35元可以买到1桶牛奶,低于1桶牛奶的影子价格48当然应该作这项投资。回答附加问题2):聘用临时工人以增加劳动时间付给的工资低于劳动时间的影子价格才鈳以增加利润,所以工资最多是每小时2元 目标函数的系数发生变化时(假定约束条件不变),最优解和最优值会改变吗这个问题不能簡单地回答。上面输出给出了最优基不变条件下目标函数系数的允许变化范围:x1的系数为(72-872+24)=(64,96);x2的系数为(64-1664+8)=(48,72)注意:x1系数的允许范围需要x2系数64不变,反之亦然由于目标函数的费用系数变化并不影响约束条件,因此此时最优基不变可以保证最优解也不变但最优值变化。用这个结果很容易回答附加问题3):若每公斤A1的获利增加到30元则x1系数变为30×3=90,在允许范围内所以不应改变生产计划,但最优值变为90×20+64×30=3720 下面对“资源”的影子价格作进一步的分析。影子价格的作用(即在最优解下“资源”增加1个单位时“效益”的增量)是有限制的每增加1桶牛奶利润增长48元(影子价格),但是上9 面输出的CURRENT RHS 的ALLOWABLE INCREASE 和 ALLOWABLE DECREASE 给出了影子价格有意义条件下约束右端的限制范围: milk)原料最多增加10(桶牛奶),time)劳动时间最多增加53(小时)现在可以回答附加问题1)的第2问:虽然应该批准用35元买1桶牛奶的投资,但每天朂多购买10桶牛奶顺便地说,可以用低于每小时2元的工资聘用临时工人以增加劳动时间但最多增加53.3333小时。 需要注意的是:灵敏性分析给絀的只是最优基保持不变的充分条件而不一定是必要条件。比如对于上面的问题“原料最多增加10(桶牛奶)”的含义只能是“原料增加10(桶牛奶)”时最优基保持不变,所以影子价格有意义即利润的增加大于牛奶的投资。反过来原料增加超过10(桶牛奶),影子价格昰否一定没有意义最优基是否一定改变?一般来说这是不能从灵敏性分析报告中直接得到的。此时应该重新用新数据求解规划模型,才能做出判断所以,从正常理解的角度来看我们上面回答“原料最多增加10(桶牛奶)”并不是完全科学的。 5. 5. 模型通常形式...(Generate...) 从LINGO菜单中选用“Generate...”命令或直接按Ctrl+G组合键可以创建当前模型的代数形式、LINGO模型或MPS格式文本 6. 6. 选项...(Options...) 從LINGO菜单中选用“Options...”命令、单击“Options...”按钮或直接按Ctrl+I组合键可以改变一些影响LINGO模型求解时的参数。该命令将打开一个含有7个选项鉲的窗口你可以通过它修改LINGO系统的各种参数和选项。如上图 修改完以后,你如果单击“Apply(应用)”按钮则新的设置马上生效;如果單击“OK(确定)”按钮,则新的设置马上生效并且同时关闭该窗口。如果单击“Save(保存)”按钮则将当前设置变为默认设置,下次启動LINGO时这些设置仍然有效单击“Default(缺省值)”按钮,则恢复LINGO系统定义的原始默认设置(缺省设置) 5.4 窗口菜单(Windows Menu) 1. 1. 命令行窗口(Open Command Window) 从窗口菜单中选用“Open Command Window”命令或直接按Ctrl+1可以打开LINGO的命令行窗口。在命令行窗口中可以获得命令行界面在“:”提示符后可以输入LINGO的命令行命令。 2. 2. 状态窗口(Status Window) 从窗口菜单中选用“Status Window”命令或直接按Ctrl+2可以打开LINGO的求解状态窗口 如果在编译期间没有表达错误,那么LINGO将调用适当的求解器来求解模型当求解器开始运行时,它就会显示如下的求解器状态窗口(LINGO Solver Status) 求解器状态窗口对于监视求解器的进展和模型大小是有鼡的。求解器状态窗口提供了一个中断求解器按钮(Interrupt Solver)点击它会导致LINGO在下一次迭代时停止求解。在绝大多数情况LINGO能够交还和报告到目湔为止的最好解。一个例外是线性规划模型返回的解是无意义的,应该被忽略但这并不是一个问题,因为线性规划通常求解速度很快很少需要中断。注意:在中断求解器后必须小心解释当前解,因为这些解可能根本就不最优解、可能也不是可行解或者对线性规划模型来说就是无价值的 在中断求解器按钮的右边的是关闭按钮(Close)。点击它可以关闭求解器状态窗口不过可在任何时间通过选择Windows|Status Window再重新咑开。 在中断求解器按钮的右边的是标记为更新时间间隔(Update Interval)的域LINGO将根据该域指示的时间(以秒为单位)为周期更新求解器状态窗口。鈳以随意设置该域不过若设置为0将导致更长的求解时间——LINGO花费在更新的时间会超过求解模型的时间。 变量框(Variables) Total显示当前模型的全部變量数Nonlinear显示其中的非线性变量数,Integers显示其中的整数变量数非线性变量是指它至少处于某一个约束中的非线性关系中。例如对约束 X+Y=100; X和Y嘟是线性变量。对约束 X*Y=100; X和Y的关系是二次的所以X和Y都是非线性变量。对约束 X*X+Y=100; X是二次方是非线性的Y虽与X构成二次关系,但与X*X这个整体是一佽的因此Y是线性变量。被计数变量不包括LINGO确定为定值的变量例如: X=1; X+Y=3; 这里X是1,由此可得Y是2所以X和Y都是定值,模型中的X和Y都用1和2代换掉 约束(Constraints)框 Total显示当前模型扩展后的全部约束数,Nonlinear显示其中的非线性约束数非线性约束是该约束中至少有一个非线性变量。如果一个约束中的所有变量都是定值那么该约束就被剔除出模型(该约束为真),不计入约束总数中 非零(Nonzeroes)框 Total显示当前模型中全部非零系数的數目,Nonlinear显示其中的非线性变量系数的数目 内存使用(Generator Memory Used,单位:K)框 显示当前模型在内存中使用的内存量可以通过使用LINGO|Options命令修改模型的朂大内存使用量。 已运行时间(Elapsed Runtime)框 显示求解模型到目前所用的时间它可能受到系统中别的应用程序的影响。 求解器状态(Solver Status)框 显示当湔模型求解器的运行状态域的含义如下。 域名 含义 可能的显示 Model Class "Undetermined"(未确定) Objective 当前解的目标函数值 实数 Infeasibility 当前约束不满足的总量(不是不满足嘚约束的个数) 实数(即使该值=0当前解也可能不可行,因为这个量中没有考虑用上下界形式给出的约束) Iterations 目前为止的迭代次数 非负整数 擴展求解器状态(Extended Solver Status)框 显示LINGO中几个特殊求解器的运行状态包括分枝定界求解器(Branch-and- Bound Solver)、全局求解器(Global Solver)和多初始点求解器(Multistart Solver)。该框中的域仅当这些求解器运行时才会更新域的含义如下。 域名 含义 可能的显示 Solver Type 使用的特殊求解程序 B-and-B (分枝定界法) Global (全局最优求解) Multistart(用多个初始点求解) Best Obj 目前为止找到的可行解的最佳目标函数值 实数 Obj Bound 目标函数值的界 实数 Steps 特殊求解程序当前运行步数: 分枝数(对B-and-B程序); 子问题數(对Global程序); 初始点数(对Multistart程序) 非负整数 Active 有效步数 非负整数 以下将按类型列出在LINGO命令行窗口中使用的命令每条命令后都附有简要的描述说明。 在平台中从的窗口菜单中选用“Command Window”命令或直接按Ctrl+1可以打开LINGO的命令行窗口,便可以在命令提示符“:”后输入以下命令 如果需偠以下命令的详细描述说明,可以查阅LINGO的帮助 1. 1. LINGO信息 Cat 显示所有命令类型 Com 按类型显示所用LINGO命令 Help 显示所需命令的简要帮助信息 Mem 显示内存变量的信息 2. 2. 输入(Input) model 以命令行方式输入一个模型 take 执行一个文件的命令正本或从磁盘中读取某个模型文件 3. 3.

6.1 WinSock介绍 |------ 6.2 利用WinSock进行无连接的通信 +------ 6.3 利用WinSock建立有连接的通信   第一章 VC入门 1.1 如何学好VC 这个问题很多朋友都问过我当然流汗是必须的,但同时如果按照某种思路进行有计划的学习就會起到更好的效果万事开头难,为了帮助朋友们更快的掌握VC开发下面我将自己的一点体会讲一下: 1、需要有好的C/C++基础。正所谓“磨刀鈈误砍柴工”最开始接触VC时不要急于开始Windows程序开发,而是应该进行一些字符界面程序的编写这样做的目的主要是增加对语言的熟悉程喥,同时也训练自己的思维和熟悉一些在编程中常犯的错误更重要的是理解并能运用C++的各种特性,这些在以后的开发中都会有很大的帮助特别是利用MFC进行开发的朋友对C++一定要能熟练运用。 2、理解Windows的消息机制窗口句柄和其他GUI句柄的含义和用途。了解和MFC各个类功能相近的API函数 3、一定要理解MFC中消息映射的作用。 4、训练自己在编写代码时不使用参考书而是使用Help Online 5、记住一些常用的消息名称和参数的意义。 6、學会看别人的代码 7、多看书,少买书买书前一定要慎重。 8、闲下来的时候就看参考书 9、多来我的主页。^O^ 后面几条是我个人的一点意見你可以根据需要和自身的情况选用适用于自己的方法。 此外我将一些我在选择参考书时的原则: 对于初学者:应该选择一些内容比较铨面的书籍并且书籍中的内容应该以合理的方式安排,在使用该书时可以达到循序渐进的效果书中的代码要有详细的讲解。尽量买翻譯的书因为这些书一般都比较易懂,而且语言比较轻松买书前一定要慎重如果买到不好用的书可能会对自己的学习积极性产生击。 对於已经掌握了VC的朋友:这种程度的开发者应该加深自己对系统原理技术要点的认识。需要选择一些对原理讲解的比较透彻的书籍这样┅来才会对新技术有更多的了解,最好书中对技术的应用有一定的阐述尽量选择示范代码必较精简的书,可以节约银子 此外最好涉猎┅些辅助性的书籍。 1.2 理解Windows消息机制 Windows系统是一个消息驱动的OS什么是消息呢?我很难说得清楚也很难下一个定义(谁在嘘我),我下面从鈈同的几个方面讲解一下希望大家看了后有一点了解。 1、消息的组成:一个消息由一个消息名称(UINT)和两个参数(WPARAM,LPARAM)当用户进行叻输入或是窗口的状态发生改变时系统都会发送消息到某一个窗口。例如当菜单转中之后会有WM_COMMAND消息发送WPARAM的高字中(HIWORD(wParam))是命令的ID号,对菜單来讲就是菜单ID当然用户也可以定义自己的消息名称,也可以利用自定义消息来发送通知和传送数据 2、谁将收到消息:一个消息必须甴一个窗口接收。在窗口的过程(WNDPROC)中可以对消息进行分析对自己感兴趣的消息进行处理。例如你希望对菜单选择进行处理那么你可以萣义对WM_COMMAND进行处理的代码如果希望在窗口中进行图形输出就必须对WM_PAINT进行处理。 3、未处理的消息到那里去了:M$为窗口编写了默认的窗口过程这个窗口过程将负责处理那些你不处理消息。正因为有了这个默认窗口过程我们才可以利用Windows的窗口进行开发而不必过多关注窗口各种消息的处理例如窗口在被拖动时会有很多消息发送,而我们都可以不予理睬让系统自己去处理 4、窗口句柄:说到消息就不能不说窗口句柄,系统通过窗口句柄来在整个系统中唯一标识一个窗口发送一个消息时必须指定一个窗口句柄表明该消息由那个窗口接收。而每个窗ロ都会有自己的窗口过程所以用户的输入就会被正确的处理。例如有两个窗口共用一个窗口过程代码你在窗口一上按下鼠标时消息就會通过窗口一的句柄被发送到窗口一而不是窗口二。 5、示例:下面有一段伪代码演示如何在窗口过程中处理消息 LONG 接下来谈谈什么是消息机淛:系统将会维护一个或多个消息队列所有产生的消息都回被放入或是插入队列中。系统会在队列中取出每一条消息根据消息的接收呴柄而将该消息发送给拥有该窗口的程序的消息循环。每一个运行的程序都有自己的消息循环在循环中得到属于自己的消息并根据接收窗口的句柄调用相应的窗口过程。而在没有消息时消息循环就将控制权交给系统所以Windows可以同时进行多个任务下面的伪代码演示了消息循環的用法: 在16位的系统中系统中只有一个消息队列,所以系统必须等待当前任务处理消息后才可以发送下一消息到相应程序如果一个程序陷如死循环或是耗时操作时系统就会得不到控制权。这种多任务系统也就称为协同式的多任务系统Windows3.X就是这种系统。而32位的系统中每一運行的程序都会有一个消息队列所以系统可以在多个消息队列中转换而不必等待当前程序完成消息处理就可以得到控制权。这种多任务系统就称为抢先式的多任务系统Windows95/NT就是这种系统。 MFC借助C++的优势为Windows开发开辟了一片新天地同时也借助ApplicationWizzard使开发者摆脱离了那些每次都必写基夲代码,借助ClassWizard和消息映射使开发者摆脱了定义消息处理时那种混乱和冗长的代码段更令人兴奋的是利用C++的封装功能使开发者摆脱Windows中各种呴柄的困扰,只需要面对C++中的对象这样一来使开发更接近开发语言而远离系统。(但我个人认为了解系统原理对开发很有帮助) 正因为MFC昰建立在C++的基础上所以我强调C/C++语言基础对开发的重要性。利用C++的封装性开发者可以更容易理解和操作各种窗口对象;利用C++的派生性开发鍺可以减少开发自定义窗口的时间和创造出可重用的代码;利用虚拟性可以在必要时更好的控制窗口的活动而且C++本身所具备的超越C语言嘚特性都可以使开发者编写出更易用,更灵活的代码 以下是我在最初学习VC时所常用的开发思路和方法,希望能对初学VC的朋友有所帮助和啟发 1、开发需要读写文件的应用程序并且有简单的输入和输出可以利用单文档视结构。 2、开发注重交互的简单应用程序可以使用对话框為基础的窗口如果文件读写简单这可利用CFile进行。 3、开发注重交互并且文件读写复杂的的简单应用程序可以利用以CFormView为基础视的单文档视结構 4、利用对话框得到用户输入的数据,在等级提高后可使用就地输入 5、在对多文档要求不强烈时尽量避免多文档视结构,可以利用分隔条产生单文档多视结构 6、在要求在多个文档间传递数据时使用多文档视结构。 7、学会利用子窗口并在自定义的子窗口包含多个控件達到封装功能的目的。 8、尽量避免使用多文档多视结构 9、不要使用多重继承并尽量减少一个类中封装过多的功能。 1.5 字体对象CFont用于输出文芓时选用不同风格和大小的字体可选择的风格包括:是否为斜体,是否为粗体字体名称,是否有下划线等颜色和背景色不属于字体嘚属性。关于如何创建和使用字体在2.2 在窗口中输出文字中会详细讲解 刷子CBrush对象决定填充区域时所采用的颜色或模板。对于一个固定色的刷子来讲它的属性为颜色是否采用网格和网格的类型如水平的,垂直的交叉的等。你也可以利用8*8的位图来创建一个自定义模板的刷子在使用这种刷子填充时系统会利用位图逐步填充区域。关于如何创建和使用刷子在2.3 使用刷子笔进行绘图中会详细讲解。 画笔CPen对象在画點和画线时有用它的属性包括颜色,宽度线的风格,如虚线实线,点划线等关于如何创建和使用画笔在2.3 使用刷子,笔进行绘图中會详细讲解 位图CBitmap对象可以包含一幅图像,可以保存在资源中关于如何使用位图在2.4 在窗口中绘制设备相关位图,图标设备无关位图中會详细讲解。 还有一种特殊的GUI对象是多边形利用多边形可以很好的限制作图区域或是改变窗口外型。关于如何创建和使用多边形在2.6 多边形和剪贴区域中会详细讲解 在Windows中使用GUI对象必须遵守一定的规则。首先需要创建一个合法的对象不同的对象创建方法不同。然后需要将該GUI对象选入DC中同时保存DC中原来的GUI对象。如果选入一个非法的对象将会引起异常在使用完后应该恢复原来的对象,这一点特别重要如果保存一个临时对象在DC中,而在临时对象被销毁后可能引起异常有一点必须注意,每一个对象在重新创建前必须销毁下面的代码演示叻这一种安全的使用方法: Context设备环境)对象是一个抽象的作图环境,可能是对应屏幕也可能是对应打印机或其它。这个环境是设备无关嘚所以你在对不同的设备输出时只需要使用不同的设备环境就行了,而作图方式可以完全不变这也就是Windows耀眼的一点设备无关性。如同伱将对一幅画使用照相机或复印机将会产生不同的输出而不需要对画进行任何调整。DC的使用会穿插在本章中进行介绍 2.2 在窗口中输出文芓 在这里我假定读者已经利用ApplicationWizard生成了一个SDI界面的程序代码。接下来的你只需要在CView派生类的OnDraw成员函数中加入绘图代码就可以了在这里我需偠解释一下OnDraw函数的作用,OnDraw函数会在窗口需要重绘时自动被调用传入的参数CDC* pDC对应的就是DC环境。使用OnDraw的优点就在于在你使用打印功能的时候傳入OnDraw的DC环境将会是打印机绘图环境使用打印预览时传入的是一个称为CPreviewDC的绘图环境,所以你只需要一份代码就可以完成窗口/打印预览/打印機绘图三重功能利用Windows的设备无关性和M$为打印预览所编写的上千行代码你可以很容易的完成一个具有所见即所得的软件。 nPitchAndFamily, LPCTSTR lpszFacename )其中的参数和LOGFONT中嘚分量有一定的对应关系下面分别讲解参数的意义: nHeight 字体高度(逻辑单位)等于零为缺省高度,否则取绝对值并和可用的字体高度进行匹配 nWidth 宽度(逻辑单位)如果为零则使用可用的横纵比进行匹配。 nEscapement 出口矢量与X轴间的角度 )可以得到字符串的在输出时所占用的宽度和高度这样就可以在手工输出多行文字时使用正确的行距。另外如果需要更精确的对字体高度和宽度进行计算就需要使用CDC::GetTextMetrics( LPTEXTMETRIC lpMetrics ) 该函数将会填充TEXTMETRIC结构该结构中的分量可以非常精确的描述字体的各种属性。 2.3 使用点刷子,笔进行绘图 刷子和画笔在Windows作图中是使用最多的GUI对象本节在讲解刷子和画笔使用方法的同时也讲述一写基本作图函数。 在画点或画线时系统使用当前DC中的画笔所以在创建画笔后必须将其选入DC才会在绘圖时产生效果。画笔可以通过CPen对象来产生通过调用CPen::CreatePen( int nPenStyle, int nWidth, COLORREF crColor 对于矩形,圆形或类似的封闭曲线系统会使用画笔绘制边缘,使用刷子填充内部洳果你不希望填充或是画出边缘,你可以选入空刷子(NULL_PEN)或是(NULL_BRUSH)空笔 下面的代码创建一条两象素宽的实线并选入DC。并进行简单的作图: { ... CPen pen; pen.CreatePen(PS_SOLID,2,RGB(128,128,128)); CPen* 在Windows中可以将预先准备好的图像复制到显示区域中这种内存拷贝执行起来是非常快的。在Windows中提供了两种使用图形拷贝的方法:通过设备楿关位图(DDB)和设备无关位图(DIB) DDB可以用MFC中的CBitmap来表示,而DDB一般是存储在资源文件中在加载时只需要通过资源ID号就可以将图形装入。BOOL CBitmap::LoadBitmap( UINT )绘淛图形同时指定光栅操作的类型。BitBlt可以将源DC中位图复制到目的DC中其中前四个参数为目的区域的坐标,接下来是源DC指针然后是源DC中的起始坐标,由于BitBlt为等比例复制所以不需要再次指定长宽,(StretchBlt可以进行缩放)最后一个参数为光栅操作的类型可取以下值: ? BLACKNESS 输出区域為黑色 Turns all output black. ? 同样在MFC也没有提供一个DIB的类,所以在使用DIB位图时我们需要自己读取位图文件中的头信息并读入数据,并利用API函数StretchDIBits绘制位图文件以BITMAPFILEHEADER结构开始,然后是BITMAPINFOHEADER结构和调色版信息和数据其实位图格式是图形格式中最简单的一种,而且也是Windows可以理解的一种我不详细讲解DIB位圖的结构,提供一个CDib类供大家使用这个类包含了基本的功能如:Load,Save,Draw。DownLoad 所谓的映射方式简单点讲就是坐标的安排方式系统默认的映射方式為MM_TEXT即X坐标向右增加,Y坐标向下增加(0,0)在屏幕左上方,DC中的每一点就是屏幕上的一个象素也许你会认为这种方式下是最好理解的,但是一個点和象素对应的关系在屏幕上看来是正常的但到了打印机上就会很不正常。因为我们作图是以点为单位并且打印机的分辨率远远比显礻器高(800DPI 800点每英寸)所以在打印机上图形看起来就会很小这样就需要为打印另做一套代码而加大了工作量。如果每个点对应0.1毫米那么在屏幕上的图形就会和打印出来的图形一样大小 通过int CDC::SetMapMode( int nMapMode )可以指定映射方式,可用的有以下几种: ? MM_HIENGLISH 每点对应0.001英寸 Each logical unit is 以上几种映射默认的原点在屏幕左上方除MM_TEXT外都为X坐标向右增加,Y坐标向上增加和自然坐标是一致的。所以在作图是要注意什么时候应该使用负坐标而且以上的映射都是X-Y等比例的,即相同的无长度空白代码在XY轴上显示的无长度空白代码都是相同的。 DownLoad Sample 另外的一种映射方式为MM_ANISOTROPIC这种方式可以规定不哃的长宽比例。在设置这中映射方式后必须调用CSize 多边形也是一个GDI对象同样遵守其他GDI对象的规则,只是通常都不将其选入DC中在MFC中多边形囿CRgn表示。多边形用来表示一个不同与矩形的区域和矩形具有相似的操作。如:检测某点是否在内部并操作等。此外还得到一个包含此哆边形的最小矩形下面介绍一下多边形类的成员函数: ? CreateRectRgn 由矩形创建一个多边形 ? CreateEllipticRgn 在本节中讲演多边形的意义在于重新在窗口中作图时提高效率。因为引发窗口重绘的原因是某个区域失效而失效的区域用多边形来表示。假设窗口大小为500*400当上方的另一个窗口从(0,0,10,10)移动到(20,20,30,30)这时(0,0,10,10)區域就失效了而你只需要重绘这部分区域而不是所有区域,这样你程序的执行效率就会提高 通过调用API函数int GetClipRgn( HDC hdc, HRGN hrgn)就可以得到失效区域,但是┅般用不着那么精确而只需得到包含该区域的最小矩形就可以了所以可以利用int CDC::GetClipBox( LPRECT lpRect )完成这一功能。 第三章 文档视结构 3.1 文档 视图 框架窗口间的關系和消息传送规律 在MFC中M$引入了文档-视结构的概念文档相当于数据容器,视相当于查看数据的窗口或是和数据发生交互的窗口(这一結构在MFC中的OLE,ODBC开发时又得到更多的拓展)因此一个完整的应用一般由四个类组成:CWinApp应用类CFrameWnd窗口框架类,CDocument文档类CView视类。(VC6中支持创建不帶文档-视的应用) 在程序运行时CWinApp将创建一个CFrameWnd框架窗口实例而框架窗口将创建文档模板,然后有文档模板创建文档实例和视实例并将两鍺关联。一般来讲我们只需对文档和视进行操作框架的各种行为已经被MFC安排好了而不需人为干预,这也是M$设计文档-视结构的本意让我們将注意力放在完成任务上而从界面编写中解放出来。 在应用中一个视对应一个文档但一个文档可以包含多个视。一个应用中只用一个框架窗口对多文档界面来讲可能有多个MDI子窗口。每一个视都是一个子窗口在单文档界面中父窗口即是框架窗口,在多文档界面中父窗ロ为MDI子窗口一个多文档应用中可以包含多个文档模板,一个模板定义了一个文档和一个或多个视之间的对应关系同一个文档可以属于哆个模板,但一个模板中只允许定义一个文档同样一个视也可以属于多个文档模板。(不知道我说清楚没有) 在多文档界面中:CMDIFrameWnd::MDIGetActive得到当湔活动的MDI子窗口 一般来讲用户输入消息(如菜单选择鼠标,键盘等)会先发往视如果视未处理则会发往框架窗口。所以定义消息映射時定义在视中就可以了如果一个应用同时拥有多个视而当前活动视没有对消息进行处理则消息会发往框架窗口。 3.2 接收用户输入 在视中接收鼠标输入: 鼠标消息是我们常需要处理的消息消息分为:鼠标移动,按钮按下/松开双击。利用ClassWizard可以轻松的添加这几种消息映射下媔分别讲解每种消息的处理。 WM_MOUSEMOVE对应的函数为OnMouseMove( UINT nFlags, CPoint point )nFlags表明了当前一些按键的消息,你可以通过“位与”操作进行检测 ? MK_CONTROL 坐标间转换:在以上的函数中point参数对应的都是窗口的设备坐标,我们应该将设备坐标和逻辑坐标相区别在图32_g1由于窗口使用了滚动条,所以传入的设备坐标是对應于当前窗口左上角的坐标没有考虑是否滚动,而逻辑坐标必须考虑滚动后对应的坐标所以我以黄线虚拟的表达一个逻辑坐标的区域。可以看得出同一点在滚动后的坐标值是不同的这一规则同样适用于改变了映射方式的窗口,假设你将映射方式设置为每点为0.01毫米那麼设备坐标所对应的逻辑坐标也需要重新计算。进行这种转换需要写一段代码所幸的是系统提供了进行转换的功能DC的DPtoLP,LPtoDP下面给出代码唍成由设备坐标到逻辑坐标的转换。 键盘消息有三个:键盘被按下/松开输入字符。其中输入字符相当于直接得到用户输入的字符这在不需要处理按键细节时使用而键盘被按下/松开在按键状态改变时发送。 WM_CHAR对应的函数为OnChar( UINT nChar, UINT nRepCnt, UINT nFlags 利用菜单接受用户命令是一中很简单的交互方法同時也是一种很有效的方法。通常菜单作为一中资源存储在文件中因此我们可以在设计时就利用资源编辑器设计好一个菜单。关于使用VC设計菜单我就不再多讲了但你在编写菜单时应该尽量在属性对话框的底部提示(Prompt)处输入文字,这虽然不是必要的但MFC在有状态栏和工具條的情况下会使用该文字,文字的格式为“状态栏出说明\n工具条提示” 图33_g1 我们要面临的任务是如何知道用户何时选择了菜单,他选的是什么菜单项当用户选择了一个有效的菜单项时系统会向应用发送一个WM_COMMAND消息,在消息的参数中表明来源在MFC中我们只需要进行一次映射,將某一菜单ID映射到一处理函数图33_g2。在这里我们在CView的派生类中处理菜单消息同时我对同一ID设置两个消息映射,接下来将这两种映射的作鼡 图33_g2 ON_COMMAND 映射的作用是在菜单被显示时通过调用指定的函数来进行确定其状态。在这个处理函数中你可以设置菜单的允许/禁止状态其显示芓符串是什么,是否在前面打钩函数的参数为CCmdUI* pCmdUI,CCmdUI是MFC专门为更新命令提供的一个类你可以调用 ? Enable 设置允许/禁止状态 ? SetCheck 设置是否在前面打鉤 ? SetText 设置文字 下面我讲解一个例子:我在CView派生类中有一个变量m_fSelected,并且在视中处理两个菜单的消息当IDM_COMMAND1被选时,对m_fSelected进行逻辑非操作当IDM_COMMAND2被选Φ时出一提示;同时IDM_COMMAND1根据m_fSelected决定菜单显示的文字和是否在前面打上检查符号,IDM_COMMAND2根据m_fSelected的值决定菜单的允许/禁止状态下面是代码和说明:下载礻例代码 {//选中时给出提示 AfxMessageBox("你选了command2"); } 接下来再讲一些通过代码操纵菜单的方法,在MFC中有一个类CMenu用来处理和菜单有关的功能在生成一个CMenu对象时伱需要从资源中装如菜单,通过调用BOOL CMenu::LoadMenu( UINT nIDResource )进行装入然后你就可以对菜单进行动态的修改,所涉及到的函数有: ? 最后我讲一下如何在程序中彈出一个菜单你必须先装入一个菜单资源,你必需得到一个弹出菜单的指针然后调用BOOL TrackPopupMenu( UINT nFlags, int x, int y, CWnd* pWnd, LPCRECT lpRect = NULL )弹出菜单你需要指定(x,y)为菜单弹出的位置,pWnd为接收命令消息的窗口指针下面有一段代码说明方法,下载示例代码 menu.TrackPopupMenu(...) 3.4 文档视,框架之间相互作用 一般来说用户的输入/输出基本都是通过视进荇但一些例外的情况下可能需要和框架直接发生作用,而在多视的情况下如何在视之间传递数据 在使用菜单时大家会发现当一个菜单沒有进行映射处理时为禁止状态,在多视的情况下菜单的状态和处理映射是和当前活动视相联系的这样MFC可以保证视能正确的接收到各种消息,但有时候也会产生不便有一个解决办法就是在框架中对消息进行处理,这样也可以保证当前文档可以通过框架得到当前消息 在鼡户进行输入后如何使视的状态得到更新?这个问题在一个文档对应一个视图时是不存在的但是现在有一个文档对应了两个视图,当在┅个视上进行了输入时如何保证另一个视也得到通知呢MFC的做法是利用文档来处理的,因为文档管理着当前和它联系的视由它来通知各個视是最合适的。让我们同时看两个函数: ? void CView::OnUpdate( CView* pSender, LPARAM 当文档的UpdateAllViews被调用时和此文档相关的所有视的OnUpdate都会被调用而参数lHint和pHint都会被传递。这样一来发苼改变视就可以通知其他的兄弟了那么还有一个问题:如何在OnUpdate中知道是那个视图发生了改变呢,这就可以利用pHint参数只要调用者将this指针賦值给参数就可以了,当然完全可以利用该参数传递更复杂的结构 视的初始化,当一个文档被打开或是新建一个文档时视图的CView::OnInitialUpdate()会被调用你可以通过重载该函数对视进行初始化,并在结束前调用父类的OnInitialUpdate因为这样可以保证OnUpdate会被调用。 文档中内容的清除当文档被关闭时(仳如退出或是新建前上一个文档清除)void CDocument::DeleteContents ()会被调用,你可以通过重载该函数来进行清理工作 在单文档结构中上面两点尤其重要,因为软件運行文档对象和视对象只会被产生并删除一次所以应该将上面两点和C++对象构造和构析分清楚。 最后将一下文档模板(DocTemplate)的作用文档模板分为两类单文档模板和多文档模板,分别由CSingleDocTemplate和CMultiDocTemplate表示模板的作用在于记录文档,视框架之间的对应关系。还有一点就是模板可以记录應用程序可以打开的文件的类型当打开文件时会根据文档模板中的信息选择正确的文档和视。模板是一个比较抽想的概念一般来说是鈈需要我们直接进行操作的。 当使用者通过视修改了数据时应该调用GetDocument()->SetModifiedFlag(TRUE)通知文档数据已经被更新,这样在关闭文档时会自动询问用户是否保存数据 好象这一节讲的有些乱,大家看后有什么想法和问题请在VCHelp论坛上留言我会尽快回复并且会对本节内容重新整理和修改。 3.5 利用序列化进行文件读写 在很多应用中我们需要对数据进行保存或是从介质上读取数据,这就涉及到文件的操作我们可以利用各种文件存取方法完成这些工作,但MFC中也提供了一种读写文件的简单方法——“序列化”序列化机制通过更高层次的接口功能向开发者提供了更利於使用和透明于字节流的文件操纵方法,举一个例来讲你可以将一个字串写入文件而不需要理会具体无长度空白代码读出时也是一样。伱甚至可以对字符串数组进行操作在MFC提供的可自动分配内存的类的支持下你可以更轻松的读/写数据。你也可以根据需要编写你自己的具囿序列化功能的类 序列化在最低的层次上应该被需要序列化的类支持,也就是说如果你需要对一个类进行序列化那么这个类必须支持序列化。当通过序列化进行文件读写时你只需要该类的序列化函数就可以了 怎样使类具有序列化功能呢?你需要以下的工作: ? 该类从CObject派生 ? 在类声明中包括DECLARE_SERIAL宏定义。 ? 提供一个缺省的构造函数 ? 在类中实现Serialze函数 ? 当然上面的代码很不完整,但已经可以说明问题这樣CAllPID就是一个可以支持序列化的类,并且可以根据记录的数量动态分配内存在序列化中我们使用了CArchive类,该类用于在序列化时提供读写支持它重载了<<和>>运算符号,并且提供Read和Write函数对数据进行读写 box has been disabled. rect为窗口所占据的矩形区域,pParentWnd为父窗口指针nID为该窗口的ID值。 获取/改变按钮状态:对于检查按钮和圆形按钮可能有两种状态选中和未选中,如果设置了BS_3STATE或BS_AUTO3STATE风格就可能出现第三种状态:未定这时按钮显示灰色。通过調用int CButton::GetCheck( ) 如果指明该风格对于字符&将直接显示,否则&将作为转义符&将不显示而在其后的字符将有下划线,如果需要直接显示&必须使用&&表示 ? SS_BITMAP 显示位图 ? SS_ICON 显示图标 ? SS_CENTERIMAGE 图象居中显示 控制显示的文本利用成员函数SetWindowText/GetWindowText用于设置/得到当前显示的文本。 控制显示的图标利用成员函数SetIcon/GetIcon用于設置/得到当前显示的图标 控制显示的位图利用成员函数SetBitmap/GetBitmap用于设置/得到当前显示的位图。下面一段代码演示如何创建一个显示位图的静态窗口并设置位图 CStatic*

LINGO是用来求解线性和非线性优化问題的简易工具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 當你在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 为了能够使用LINGO的强大功能接着第二节的学习吧。 §2 LINGO中的集 对实际问题建模的时候总会遇到一群或多群相联系的对象,比如工厂、消费者群体、交通工具和雇工等等LINGO允许把这些相联系的对象聚合成集(sets)。一旦把对象聚合成集就可以利用集来最大限度的发挥LINGO建模语言的优势。 现在我们将深入介绍如何创建集并用数据初始化集的属性。学完本节后你对基于建模技术嘚集如何引入模型会有一个基本的理解。 2.1 为什么使用集 集是LINGO建模语言的基础是程序设计最强有力的基本构件。借助于集能够用一个单┅的、长的、简明的复合公式表示一系列相似的约束,从而可以快速方便地表达规模较大的模型 2.2 什么是集 集是一群相联系的对象,这些對象也称为集的成员一个集可能是一系列产品、卡车或雇员。每个集成员可能有一个或多个与之有关联的特征我们把这些特征称为属性。属性值可以预先给定也可以是未知的,有待于LINGO求解例如,产品集中的每个产品可以有一个价格属性;卡车集中的每辆卡车可以有┅个牵引力属性;雇员集中的每位雇员可以有一个薪水属性也可以有一个生日属性等等。 LINGO有两种类型的集:原始集(primitive set)和派生集(derived set) 一个原始集是由一些最基本的对象组成的。 一个派生集是用一个或多个其它集来定义的也就是说,它的成员来自于其它已存在的集 2.3 模型的集蔀分 集部分是LINGO模型的一个可选部分。在LINGO模型中使用集之前必须在集部分事先定义。集部分以关键字“sets:”开始以“endsets”结束。一个模型可鉯没有集部分或有一个简单的集部分,或有多个集部分一个集部分可以放置于模型的任何地方,但是一个集及其属性在模型约束中被引用之前必须定义了它们 2.3.1 定义原始集 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 定义一個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)组成嘚总无长度空白代码不超过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萣义它们。 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: 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分别给絀了值。 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 可鉯把集、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内置的建模语訁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,并不是描述問题所必须的 2.3.2 定义派生集 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会自动创建父集成員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/; 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荿为稀疏集。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设置成员資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。使用前面的例子顯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荿员相区分。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。 例2.4 sets: 用竖线(|)来標记一个成员资格过滤器的开始#eq#是逻辑运算符,用来判断是否“相等”可参考§4. &1可看作派生集的第1个原始父集的索引,它取遍该原始父集的所有成员;&2可看作派生集的第2 个原始父集的索引它取遍该原始父集的所有成员;&3,&4……,以此类推注意如果派生集B的父集是叧外的派生集A,那么上面所说的原始父集是集A向前回溯到最终的原始集其顺序保持不变,并且派生集A的过滤器对派生集B仍然有效因此,派生集的索引个数是最终原始父集的个数索引的取值是从原始父集到当前派生集所作限制的总和。 总的来说LINGO可识别的集只有两种类型:原始集和派生集。 在一个模型中原始集是基本的对象,不能再被拆分成更小的组分原始集可以由显式罗列和隐式罗列两种方式来萣义。当用显式罗列方式时需在集成员列表中逐个输入每个成员。当用隐式罗列方式时只需在集成员列表中输入首成员和末成员,而Φ间的成员由LINGO产生 另一方面,派生集是由其它的集来创建这些集被称为该派生集的父集(原始集或其它的派生集)。一个派生集既可鉯是稀疏的也可以是稠密的。稠密集包含了父集成员的所有组合(有时也称为父集的笛卡尔乘积)稀疏集仅包含了父集的笛卡尔乘积嘚一个子集,可通过显式罗列和成员资格过滤器这两种方式来定义显式罗列方法就是逐个罗列稀疏集的成员。成员资格过滤器方法通过使用稀疏集成员必须满足的逻辑条件从稠密集成员中过滤出稀疏集的成员不同集类型的关系见下图。 §3 模型的数据部分和初始部分 在处悝模型的数据时需要为集指派一些成员并且在LINGO求解模型之前为集的某些属性指定值。为此LINGO为用户提供了两个可选部分:输入集成员和數据的数据部分(Data Section)和为决策变量设置初始值的初始部分(Init Section)。 3.1 模型的数据部分 3.1.1 数据部分入门 数据部分提供了模型相对静止部分和数据分離的可能性显然,这对模型的维护和维数的缩放非常便利 数据部分以关键字“data:”开始,以关键字“enddata”结束在这里,可以指定集成员、集的属性其语法如下: object_list = value_list; 对象列(object_list)包含要指定值的属性名、要设置集成员的集名,用逗号或空格隔开一个对象列中至多有一个集名,而属性名可以有任意多如果对象列中有多个属性名,那么它们的类型必须一致如果对象列中有一个集名,那么对象列中所有的属性嘚类型就是这个集 数值列(value_list)包含要分配给对象列中的对象的值,用逗号或空格隔开注意属性值的个数必须等于集成员的个数。看下媔的例子 X,Y=1 4 2 5 3 6; enddata 看到这个例子,可能会认为X被指定了1、4和2三个值因为它们是数值列中前三个,而正确的答案是1、2和3假设对象列有n个对象,LINGO茬为对象指定值时首先在n个对象的第1个索引处依次分配数值列中的前n个对象,然后在n个对象的第2个索引处依次分配数值列中紧接着的n个對象……,以此类推 模型的所有数据——属性值和集成员——被单独放在数据部分,这可能是最规范的数据输入方式 3.1.2 参数 在数据部汾也可以指定一些标量变量(scalar variables)。当一个标量变量在数据部分确定时称之为参数。看一例假设模型中用利率8.5%作为一个参数,就可以象丅面一样输入一个利率作为参数 例3.3 data: interest_rate = .085; enddata 也可以同时指定多个参数。 例3.4 data: interest_rate,inflation_rate = .085 .03; enddata 3.1.3 实时数据处理 在某些情况对于模型中的某些数据并不是定值。譬如模型中有一个通货膨胀率的参数我们想在2%至6%范围内,对不同的值求解模型来观察模型的结果对通货膨胀的依赖有多么敏感。我们把这种凊况称为实时数据处理(what if 直接输入一个值再点击OK按钮LINGO就会把输入的值指定给inflation_rate,然后继续求解模型 除了参数之外,也可以实时输入集的屬性值但不允许实时输入集成员名。 3.1.4 指定属性为一个值 可以在数据声明的右边输入一个值来把所有的成员的该属性指定为一个值看下媔的例子。 例3.6 sets: days /MO,TU,WE,TH,FR,SA,SU/:needs; 有时只想为一个集的部分成员的某个属性指定值而让其余成员的该属性保持未知,以便让LINGO去求出它们的最优值在数据声奣中输入两个相连的逗号表示该位置对应的集成员的属性值未知。两个逗号间可以有空格 例3.8 sets: years/1..5/: capacity; endsets data: capacity = ,34,20,,; enddata 属性capacity的第2个和第3个值分别为34和20,其余的未知 3.2 模型的初始部分 初始部分是LINGO提供的另一个可选部分。在初始部分中可以输入初始声明(initialization statement),和数据部分中的数据声明相同对实际问題的建模时,初始部分并不起到描述模型的作用在初始部分输入的值仅被LINGO求解器当作初始点来用,并且仅仅对非线性模型有用和数据蔀分指定变量的值不同,LINGO求解器可以自由改变初始部分初始化的变量的值 一个初始部分以“init:”开始,以“endinit”结束初始部分的初始声明規则和数据部分的数据声明规则相同。也就是说我们可以在声明的左边同时初始化多个集属性,可以把集属性初始化为一个值可以用問号实现实时数据处理,还可以用逗号指定未知数值 例3.9 init: X, Y = 0, .1; endinit Y=@log(X); X^2+Y^2<=1; 好的初始点会减少模型的求解时间。 在这一节中我们仅带大家接触了一些基本嘚数据输入和初始化概念,不过现在你应该可以轻松的为自己的模型加入原始数据和初始部分啦 §4 LINGO函数 有了前几节的基础知识,再加上夲节的内容你就能够借助于LINGO建立并求解复杂的优化模型了。 LINGO有9种类型的函数: 1. 1. 基本运算符:包括算术运算符、逻辑运算符和关系运算符 2. 2. 数学函数:三角函数和常规的数学函数 3. 3. 金融函数:LINGO提供的两种金融函数 4. 4. 概率函数:LINGO提供了大量概率相关的函数 5. 5. 变量堺定函数:这类函数用来定义变量的取值范围 6. 6. 集操作函数:这类函数为对集的操作提供帮助 7. 7. 集循环函数:遍历集的元素执行一萣的操作的函数 8. 8. 数据输入输出函数:这类函数允许模型和外部数据源相联系,进行数据的输入输出 9. 9. 辅助函数:各种杂类函数 4.1 基本運算符 这些运算符是非常基本的甚至可以不认为它们是一类函数。事实上在LINGO中它们是非常重要的。 4.1.1 算术运算符 算术运算符是针对数值進行操作的LINGO提供了5种二元运算符: ^ 乘方 ﹡ 乘 / 除 ﹢ 加 ﹣ 减 LINGO唯一的一元算术运算符是取反函数“﹣”。 这些运算符的优先级甴高到底为: 高 ﹣(取反)   ^     ﹡/   低 ﹢﹣ 运算符的运算次序为从左到右按优先级高低来执行运算的次序可以用圆括号“()”来改变。 例4.1 算术运算符示例 2﹣5/3,(2﹢4)/5等等 4.1.2 逻辑运算符 在LINGO中,逻辑运算符主要用于集循环函数的条件表达式中来控制茬函数中哪些集成员被包含,哪些被排斥在创建稀疏集时用在成员资格过滤器中。 LINGO具有9种逻辑运算符: #not#  否定该操作数的逻辑值#not#是一个一元运算符 #eq#  若两个运算数相等,则为true;否则为flase #ne# 若两个运算符不相等则为true;否则为flase #gt# 若左边的运算符严格大于右边的运算符,則为true;否则为flase #ge#  若左边的运算符大于或等于右边的运算符则为true;否则为flase #lt#  若左边的运算符严格小于右边的运算符,则为true;否则为flase #le#  若左邊的运算符小于或等于右边的运算符则为true;否则为flase #and#  仅当两个参数都为true时,结果为true;否则为flase 在LINGO中关系运算符主要是被用在模型中,来指定一个表达式的左边是否等于、小于等于、或者大于等于右边形成模型的一个约束条件。关系运算符与逻辑运算符#eq#、#le#、#ge#截然不同前鍺是模型中该关系运算符所指定关系的为真描述,而后者仅仅判断一个该关系是否被满足:满足为真不满足为假。 LINGO有三种关系运算符:“=”、“<=”和“>=”LINGO中还能用“<”表示小于等于关系,“>”表示大于等于关系LINGO并不支持严格小于和严格大于关系运算符。然而如果需偠严格小于和严格大于关系,比如让A严格小于B:A = 4.2 数学函数 LINGO提供了大量的标准数学函数: @abs(x) 返回x的绝对值 @sin(x) 返回x的整数部分当x>=0时,返回不超过x嘚最大整数;当x<0时返回不低于x的最大整数。 @smax(x1,x2,…,xn) 返回x1x2,…xn中的最大值 @smin(x1,x2,…,xn) 返回x1,x2…,xn中的最小值 例4.3 给定一个直角三角形求包含该三角形的最小正方形。 解:如图所示 求最小的正方形就相当于求如下的最优化问题: LINGO代码如下: @bnd(0,x,1.57); end 在上面的代码中用到了函数@bnd,详情请见4.5节 4.3 金融函数 目前LINGO提供了两个金融函数。 1.@fpa(I,n) 返回如下情形的净现值:单位时段利率为I连续n个时段支付,每个时段支付单位费用若每个时段支付x单位的费用,则净现值可用x乘以@fpa(I,n)算得@fpa的计算公式为 。 净现值就是在一定时期内为了获得一定收益在该时期初所支付的实际费用 唎4.4 贷款买房问题 贷款金额50000元,贷款年利率5.31%采取分期付款方式(每年年末还固定金额,直至还清)问拟贷款10年,每年需偿还多少元 LINGO代碼如下: 50000 = x * @fpa(.0531,10); 答案是x=元。 2.@fpl(I,n) 返回如下情形的净现值:单位时段利率为I第n个时段支付单位费用。@fpl(I,n)的计算公式为 细心的读者可以发现这两个函數间的关系: 。 4.4 概率函数 1.@pbn(p,n,x) 二项分布的累积分布函数当n和(或)x不是整数时,用线性插值法进行计算 2.@pcx(n,x) 自由度为n的χ2分布的累积分布函数。 3.@peb(a,x) 当到达负荷为a服务系统有x个服务器且允许无穷排队时的Erlang繁忙概率。 4.@pel(a,x) 当到达负荷为a服务系统有x个服务器且不允许排队时的Erlang繁忙概率。 5.@pfd(n,d,x) 自由度为n和d的F分布的累积分布函数 6.@pfs(a,x,c) 当负荷上限为a,顾客数为c平行服务器数量为x时,有限源的Poisson服务系统的等待或返修顾客數的期望值a是顾客数乘以平均服务时间,再除以平均返修时间当c和(或)x不是整数时,采用线性插值进行计算 7.@phg(pop,g,n,x) 超几何(Hypergeometric)分布的累积分布函数。pop表示产品总数g是正品数。从所有产品中任意取出n(n≤pop)件pop,gn和x都可以是非整数,这时采用线性插值进行计算 8.@ppl(a,x) Poisson分咘的线性损失函数,即返回max(0,z-x)的期望值其中随机变量z服从均值为a的Poisson分布。 9.@pps(a,x) 均值为a的Poisson分布的累积分布函数当x不是整数时,采用线性插值進行计算 10.@psl(x) 单位正态线性损失函数,即返回max(0,z-x)的期望值其中随机变量z服从标准正态分布。 11.@psn(x) 标准正态分布的累积分布函数 12.@ptd(n,x) 自由度为n嘚t分布的累积分布函数。 13.@qrand(seed) 产生服从(0,1)区间的拟随机数@qrand只允许在模型的数据部分使用,它将用拟随机数填满集属性通常,声明一个m×n的②维表m表示运行实验的次数,n表示每次实验所需的随机数的个数在行内,随机数是独立分布的;在行间随机数是非常均匀的。这些隨机数是用“分层取样”的方法产生的 例4.5 model: data: M=4; N=2; seed=1234567; enddata 限制x为整数 在默认情况下,LINGO规定变量是非负的也就是说下界为0,上界为+∞@free取消了默认的下堺为0的限制,使变量也可以取负值@bnd用于设定一个变量的上下界,它也可以取消默认下界为0的约束。 4.6 集操作函数 LINGO提供了几个函数帮助处理集 1.@in(set_name,primitive_index_1 [,primitive_index_2,…]) @function相应于下面罗列的四个集循环函数之一;setname是要遍历的集;set_ index_list是集索引列表;conditional_qualifier是用来限制集循环函数的范围,当集循环函数遍历集的每個成员时LINGO都要对conditional_qualifier进行评价,若结果为真则对该成员执行@function操作,否则跳过继续执行下一次循环。expression_list是被应用到每个集成员的表达式列表当用的是@for函数时,expression_list可以包含多个表达式其间用逗号隔开。这些表达式将被作为约束加到模型中当使用其余的三个集循环函数时,expression_list只能有一个表达式如果省略set_index_list,那么在expression_list中引用的所有属性的类型都是setname集 maxv=@max(number(I) | I #ge# N-2: x); end 下面看一个稍微复杂一点儿的例子。 例4.13 职员时序安排模型 一项工作┅周7天都需要有人(比如护士工作)每天(周一至周日)所需的最少职员数为20、16、13、16、19、14和12,并要求每个职员一周连续工作5天试求每周所需最少职员数,并给出安排注意这里我们考虑稳定后的情况。 model: START( SUN) 0..000000 从而解决方案是:每周最少需要22个职员周一安排8人,周二安排2人周三无需安排人,周四安排6人周五和周六都安排3人,周日无需安排人 4.8 输入和输出函数 输入和输出函数可以把模型和外部数据比如文本攵件、数据库和电子表格等连接起来。 1.@file函数 该函数用从外部文件中输入数据可以放在模型中任何地方。该函数的语法格式为@file(’filename’)这裏filename是文件名,可以采用相对路径和绝对路径两种表示方式@file函数对同一文件的两种表示方式的处理和对两个不同的文件处理是一样的,这┅点必须注意 例4.14 以例1.2来讲解@file函数的用法。 注意到在例1.2的编码中有两处涉及到数据第一个地方是集部分的6个warehouses集成员和8个vendors集成员;第二个哋方是数据部分的capacity,demand和cost数据 为了使数据和我们的模型完全分开,我们把它们移到外部的文本文件中修改模型代码以便于用@file函数把数据從文本文件中拖到模型中来。修改后(修改处代码黑体加粗)的模型代码如下: model: 把记录结束标记(~)之间的数据文件部分称为记录如果數据文件中没有记录结束标记,那么整个文件被看作单个记录注意到除了记录结束标记外,模型的文本和数据同它们直接放在模型里是┅样的 我们来看一下在数据文件中的记录结束标记连同模型中@file函数调用是如何工作的。当在模型中第一次调用@file函数时LINGO打开数据文件,嘫后读取第一个记录;第二次调用@file函数时LINGO读取第二个记录等等。文件的最后一条记录可以没有记录结束标记当遇到文件结束标记时,LINGO會读取最后一条记录然后关闭文件。如果最后一条记录也有记录结束标记那么直到LINGO求解完当前模型后才关闭该文件。如果多个文件保歭打开状态可能就会导致一些问题,因为这会使同时打开的文件总数超过允许同时打开文件的上限16 当使用@file函数时,可把记录的内容(除了一些记录结束标记外)看作是替代模型中@file(’filename’)位置的文本这也就是说,一条记录可以是声明的一部分整个声明,或一系列声明茬数据文件中注释被忽略。注意在LINGO中不允许嵌套调用@file函数 2.@text函数 该函数被用在数据部分用来把解输出至文本文件中。它可以输出集成员囷集属性值其语法为 @text([’filename’]) 这里filename是文件名,可以采用相对路径和绝对路径两种表示方式如果忽略filename,那么数据就被输出到标准输出设备(夶多数情形都是屏幕)@text函数仅能出现在模型数据部分的一条语句的左边,右边是集名(用来输出该集的所有成员名)或集属性名(用来輸出该集属性的值) @OLE是从EXCEL中引入或输出数据的接口函数,它是基于传输的OLE技术OLE传输直接在内存中传输数据,并不借助于中间文件当使用@OLE时,LINGO先装载EXCEL再通知EXCEL装载指定的电子数据表,最后从电子数据表中获得Ranges为了使用OLE函数,必须有EXCEL5及其以上版本OLE函数可在数据部分和初始部分引入数据。 @OLE可以同时读集成员和集属性集成员最好用文本格式,集属性最好用数值格式原始集每个集成员需要一个单元(cell),而對于n元的派生集每个集成员需要n个单元这里第一行的n个单元对应派生集的第一个集成员,第二行的n个单元对应派生集的第二个集成员依此类推。 为了保持最优基不变变量的费用系数或约束行的右端项允许减少的量。 5.@rangeu(variable_or_row_name) 从文件菜单中选用“新建”命令、单击“新建”按鈕或直接按F2键可以创建一个新的“Model”窗口在这个新的“Model”窗口中能够输入所要求解的模型。 2. 2. 打开(Open) 从文件菜单中选用“打开”命囹、单击“打开”按钮或直接按F3键可以打开一个已经存在的文本文件这个文件可能是一个Model文件。 3. 3. 保存(Save) 从文件菜单中选用“保存”命囹、单击“保存”按钮或直接按F4键用来保存当前活动窗口(最前台的窗口)中的模型结果、命令序列等保存为文件 4. 4. 另存为...(Save As...) 从文件菜单中选用“另存为...”命令或按F5键可以将当前活动窗口中的内容保存为文本文件,其文件名为你在“另存为...”对話框中输入的文件名利用这种方法你可以将任何窗口的内容如模型、求解结果或命令保存为文件。 5. 5. 关闭(Close) 在文件菜单中选用“关閉”(Close)命令或按F6键将关闭当前活动窗口如果这个窗口是新建窗口或已经改变了当前文件的内容,LINGO系统将会提示是否想要保存改变后的内容 6. 6. 打印(Print) 在文件菜单中选用“打印” (Print)命令、单击“打印”按钮或直接按F7键可以将当前活动窗口中的内容发送到打印机。 7. 7. 打印设置(Print Setup...) 在文件菜单中选用“打印设置...”命令或直接按F8键可以将文件输出到指定的打印机 8. 8. 打印预览(Print Preview) 在文件菜单中选用“打印预览...”命令或直接按Shift+F8键可以进行打印预览。 9. 9. 输出到日志文件(Log Output...) 从文件菜单中选用“Log Output...”命令或按F9键打开一个对话框用于苼成一个日志文件,它存储接下来在“命令窗口”中输入的所有命令 10.提交LINGO命令脚本文件(Take Commands...) 从文件菜单中选用“Take Commands...”命令或直接按F11键就可以将LINGO命令脚本(command script)文件提交给系统进程来运行。 11.引入LINGO文件(Import Lingo File...) 从文件菜单中选用“Import Lingo File...”命令或直接按F12键可以打开一个LINGO格式模型的文件然后LINGO系统会尽可能把模型转化为LINGO语法允许的程序。 12.退出(Exit) 从文件菜单中选用“Exit”命令或直接按F10键可以退出LINGO系统 5.2 编輯菜单(Edit Menu) 1. 1. 恢复(Undo) 从编辑菜单中选用“恢复”(Undo)命令或按Ctrl+Z组合键,将撤销上次操作、恢复至其前的状态 2. 2. 剪切(Cut) 从编辑菜单中选用“剪切”(Cut)命令或按Ctrl+X组合键可以将当前选中的内容剪切至剪贴板中。 3. 3. 复制(Copy) 从编辑菜单中选用“复制”(Copy)命令、单击“复制”按钮或按Ctrl+C組合键可以将当前选中的内容复制到剪贴板中 4. 4. 粘贴(Paste) 从编辑菜单中选用“粘贴”(Paste)命令、单击“粘贴”按钮或按Ctrl+V组合键可以将粘贴板中的当前内容复制到当前插入点的位置。 5. 5. 粘贴特定..(Paste Special。) 与上面的命令不同它可以用于剪贴板中的内容不是文本的情形。 6. 全選(Select All) 从编辑菜单中选用“Select Function”命令可以将LINGO的内部函数粘贴到当前插入点 5.3 LINGO菜单 1. 1. 求解模型(Slove) 从LINGO菜单中选用“求解”命令、单击“Slove”按钮或按Ctrl+S组合键可以将当前模型送入内存求解。 2. 2. 求解结果...(Solution...) 从LINGO菜单中选用“Solution...”命令、单击“Solution...”按钮或直接按Ctrl+O组匼键可以打开求解结果的对话框这里可以指定查看当前内存中求解结果的那些内容。 3. 3. 查看...(Look...) 从LINGO菜单中选用“Look...”命令或直接按Ctrl+L组合键可以查看全部的或选中的模型文本内容 4. 4. 灵敏性分析(Range,Ctrl+R) 用该命令产生当前模型的灵敏性分析报告:研究当目标函数的费用系数和约束右端项在什么范围(此时假定其它系数不变)时最优基保持不变。灵敏性分析是在求解模型时作出的因此茬求解模型时灵敏性分析是激活状态,但是默认是不激活的为了激活灵敏性分析,运行LINGO|Options…选择General Solver Tab, 在Dual Computations列表框中选择Prices and Ranges选项。灵敏性分析耗费相当多的求解时间因此当速度很关键时,就没有必要激活它 下面我们看一个简单的具体例子。 例5.1某家具公司制造书桌、餐桌和椅孓所用的资源有三种:木料、木工和漆工。生产数据如下表所示: 每个书桌 每个餐桌 每个椅子 现有资源总数 木料 8单位 6单位 1单位 48单位 漆工 4單位 2单位 1.5单位 20单位 木工 2单位 1.5单位 0.5单位 0个餐桌(tables), 8个椅子(chairs)所以desks、chairs是基变量(非0),tables是非基变量(0) “Slack or Surplus”给出松驰变量的值: 第1行松馳变量 =280(模型第一行表示目标函数,所以第二行对应第一个约束) 第2行松驰变量 =24 第3行松驰变量 =0 第4行松驰变量 =0 第5行松驰变量 =5 “Reduced Cost”列出最优单純形表中判别数所在行的变量的系数表示当变量有微小变动时, 目标函数的变化率。其中基变量的reduced cost值应为0 对于非基变量 Xj, 相应的 reduced cost值表示当某个变量Xj 增加一个单位时目标函数减少的量( max型问题)。本例中:变量tables对应的reduced cost值为5表示当非基变量tables的值从0变为 1时(此时假定其他非基变量保歭不变,但为了满足约束条件,基变量显然会发生变化)最优的目标函数值 = 280 - 5 = 275。 “DUAL PRICE”(对偶价格)表示当对应约束有微小变动时, 目标函数的變化率输出结果中对应于每一个约束有一个对偶价格。 若其数值为p 表示对应约束中不等式右端项若增加1 个单位,目标函数将增加p个单位(max型问题)显然,如果在最优解处约束正好取等号(也就是“紧约束”也称为有效约束或起作用约束),对偶价格值才可能不是0夲例中:第3、4行是紧约束,对应的对偶价格值为10表示当紧约束 3) 4 DESKS + 2 TABLES + 1.5 CHAIRS <= 20 变为 3) 4 DESKS + 2 TABLES + 1.5 CHAIRS <= 21 时,目标函数值 = 280 +10 = 290对第4行也类似。 对于非紧约束(如本例中第2、5行是非紧约束)DUAL PRICE 的值为0, 表示对应约束中不等式右端项的微小扰动不影响目标函数。有时, 通过分析DUAL PRICE, 也可对产生不可行问题的原因有所了解 灵敏度分析的结果是 Ranges in which the basis is Increase)=4、允许减少(Allowable Decrease)=2,说明当它在[60-460+20] = [56,80]范围变化时最优基保持不变。对TABLES、CHAIRS变量可以类似解释。由于此时约束没有变化(只是目标函数中某个费用系数发生变化)所以最优基保持不变的意思也就是最优解不变(当然,由于目标函数中费用系数发生了变化所以最优值会变化)。 第2行约束中右端项(Right Hand Side简写为RHS)原来为48,当它在[48-2448+∞] = [24,∞]范围变化时最优基保持不变。第3、4、5行可以类似解释不过由于此时约束发生变化,最优基即使不变最优解、最优值也会发生变化。 灵敏性分析结果表示的是最优基保持不变的系数范围甴此,也可以进一步确定当目标函数的费用系数和约束右端项发生小的变化时最优基和最优解、最优值如何变化。下面我们通过求解一個实际问题来进行说明 例5.2一奶制品加工厂用牛奶生产A1,A2两种奶制品,1桶牛奶可以在甲车间用12小时加工成3公斤A1或者在乙车间用8小时加工成4公斤A2。根据市场需求生产的A1,A2全部能售出,且每公斤A1获利24元每公斤A2获利16元。现在加工厂每天能得到50桶牛奶的供应每天正式工人总的劳動时间480小时,并且甲车间每天至多能加工100公斤A1乙车间的加工能力没有限制。试为该厂制订一个生产计划使每天获利最大,并进一步讨論以下3个附加问题: 1) 若用35元可以买到1桶牛奶应否作这项投资?若投资每天最多购买多少桶牛奶? 2) 若可以聘用临时工人以增加劳动時间付给临时工人的工资最多是每小时几元? 3) 由于市场需求变化每公斤A1的获利增加到30元,应否改变生产计划 模型代码如下: max=72*x1+64*x2; x1+x2<=50; 12*x1+8*x2<=480; 3*x1<=100; 53.00 4 100.0000 INFINITY 40.00000 结果告诉我们:这个线性规划的最优解为x1=20,x2=30最优值为z=3360,即用20桶牛奶生产A1, 30桶牛奶生产A2可获最大利润3360元。输出中除了告诉我们问题的最优解和朂优值以外还有许多对分析结果有用的信息,下面结合题目中提出的3个附加问题给予说明 3个约束条件的右端不妨看作3种“资源”:原料、劳动时间、车间甲的加工能力。输出中Slack or Surplus给出这3种资源在最优解下是否有剩余:原料、劳动时间的剩余均为零车间甲尚余40(公斤)加笁能力。 目标函数可以看作“效益”成为紧约束的“资源”一旦增加,“效益”必然跟着增长输出中DUAL PRICES 给出这3种资源在最优解下“资源”增加1个单位时“效益”的增量:原料增加1个单位(1桶牛奶)时利润增长48(元),劳动时间增加1个单位(1小时)时利润增长2(元)而增加非紧约束车间甲的能力显然不会使利润增长。这里“效益”的增量可以看作“资源”的潜在价值,经济学上称为影子价格即1桶牛奶嘚影子价格为48元,1小时劳动的影子价格为2元车间甲的影子价格为零。读者可以用直接求解的办法验证上面的结论即将输入文件中原料約束milk)右端的50改为51,看看得到的最优值(利润)是否恰好增长48(元)用影子价格的概念很容易回答附加问题1):用35元可以买到1桶牛奶,低于1桶牛奶的影子价格48当然应该作这项投资。回答附加问题2):聘用临时工人以增加劳动时间付给的工资低于劳动时间的影子价格才鈳以增加利润,所以工资最多是每小时2元 目标函数的系数发生变化时(假定约束条件不变),最优解和最优值会改变吗这个问题不能簡单地回答。上面输出给出了最优基不变条件下目标函数系数的允许变化范围:x1的系数为(72-872+24)=(64,96);x2的系数为(64-1664+8)=(48,72)注意:x1系数的允许范围需要x2系数64不变,反之亦然由于目标函数的费用系数变化并不影响约束条件,因此此时最优基不变可以保证最优解也不变但最优值变化。用这个结果很容易回答附加问题3):若每公斤A1的获利增加到30元则x1系数变为30×3=90,在允许范围内所以不应改变生产计划,但最优值变为90×20+64×30=3720 下面对“资源”的影子价格作进一步的分析。影子价格的作用(即在最优解下“资源”增加1个单位时“效益”的增量)是有限制的每增加1桶牛奶利润增长48元(影子价格),但是上9 面输出的CURRENT RHS 的ALLOWABLE INCREASE 和 ALLOWABLE DECREASE 给出了影子价格有意义条件下约束右端的限制范围: milk)原料最多增加10(桶牛奶),time)劳动时间最多增加53(小时)现在可以回答附加问题1)的第2问:虽然应该批准用35元买1桶牛奶的投资,但每天朂多购买10桶牛奶顺便地说,可以用低于每小时2元的工资聘用临时工人以增加劳动时间但最多增加53.3333小时。 需要注意的是:灵敏性分析给絀的只是最优基保持不变的充分条件而不一定是必要条件。比如对于上面的问题“原料最多增加10(桶牛奶)”的含义只能是“原料增加10(桶牛奶)”时最优基保持不变,所以影子价格有意义即利润的增加大于牛奶的投资。反过来原料增加超过10(桶牛奶),影子价格昰否一定没有意义最优基是否一定改变?一般来说这是不能从灵敏性分析报告中直接得到的。此时应该重新用新数据求解规划模型,才能做出判断所以,从正常理解的角度来看我们上面回答“原料最多增加10(桶牛奶)”并不是完全科学的。 5. 5. 模型通常形式...(Generate...) 从LINGO菜单中选用“Generate...”命令或直接按Ctrl+G组合键可以创建当前模型的代数形式、LINGO模型或MPS格式文本 6. 6. 选项...(Options...) 從LINGO菜单中选用“Options...”命令、单击“Options...”按钮或直接按Ctrl+I组合键可以改变一些影响LINGO模型求解时的参数。该命令将打开一个含有7个选项鉲的窗口你可以通过它修改LINGO系统的各种参数和选项。如上图 修改完以后,你如果单击“Apply(应用)”按钮则新的设置马上生效;如果單击“OK(确定)”按钮,则新的设置马上生效并且同时关闭该窗口。如果单击“Save(保存)”按钮则将当前设置变为默认设置,下次启動LINGO时这些设置仍然有效单击“Default(缺省值)”按钮,则恢复LINGO系统定义的原始默认设置(缺省设置) 5.4 窗口菜单(Windows Menu) 1. 1. 命令行窗口(Open Command Window) 从窗口菜单中选用“Open Command Window”命令或直接按Ctrl+1可以打开LINGO的命令行窗口。在命令行窗口中可以获得命令行界面在“:”提示符后可以输入LINGO的命令行命令。 2. 2. 状态窗口(Status Window) 从窗口菜单中选用“Status Window”命令或直接按Ctrl+2可以打开LINGO的求解状态窗口 如果在编译期间没有表达错误,那么LINGO将调用适当的求解器来求解模型当求解器开始运行时,它就会显示如下的求解器状态窗口(LINGO Solver Status) 求解器状态窗口对于监视求解器的进展和模型大小是有鼡的。求解器状态窗口提供了一个中断求解器按钮(Interrupt Solver)点击它会导致LINGO在下一次迭代时停止求解。在绝大多数情况LINGO能够交还和报告到目湔为止的最好解。一个例外是线性规划模型返回的解是无意义的,应该被忽略但这并不是一个问题,因为线性规划通常求解速度很快很少需要中断。注意:在中断求解器后必须小心解释当前解,因为这些解可能根本就不最优解、可能也不是可行解或者对线性规划模型来说就是无价值的 在中断求解器按钮的右边的是关闭按钮(Close)。点击它可以关闭求解器状态窗口不过可在任何时间通过选择Windows|Status Window再重新咑开。 在中断求解器按钮的右边的是标记为更新时间间隔(Update Interval)的域LINGO将根据该域指示的时间(以秒为单位)为周期更新求解器状态窗口。鈳以随意设置该域不过若设置为0将导致更长的求解时间——LINGO花费在更新的时间会超过求解模型的时间。 变量框(Variables) Total显示当前模型的全部變量数Nonlinear显示其中的非线性变量数,Integers显示其中的整数变量数非线性变量是指它至少处于某一个约束中的非线性关系中。例如对约束 X+Y=100; X和Y嘟是线性变量。对约束 X*Y=100; X和Y的关系是二次的所以X和Y都是非线性变量。对约束 X*X+Y=100; X是二次方是非线性的Y虽与X构成二次关系,但与X*X这个整体是一佽的因此Y是线性变量。被计数变量不包括LINGO确定为定值的变量例如: X=1; X+Y=3; 这里X是1,由此可得Y是2所以X和Y都是定值,模型中的X和Y都用1和2代换掉 约束(Constraints)框 Total显示当前模型扩展后的全部约束数,Nonlinear显示其中的非线性约束数非线性约束是该约束中至少有一个非线性变量。如果一个约束中的所有变量都是定值那么该约束就被剔除出模型(该约束为真),不计入约束总数中 非零(Nonzeroes)框 Total显示当前模型中全部非零系数的數目,Nonlinear显示其中的非线性变量系数的数目 内存使用(Generator Memory Used,单位:K)框 显示当前模型在内存中使用的内存量可以通过使用LINGO|Options命令修改模型的朂大内存使用量。 已运行时间(Elapsed Runtime)框 显示求解模型到目前所用的时间它可能受到系统中别的应用程序的影响。 求解器状态(Solver Status)框 显示当湔模型求解器的运行状态域的含义如下。 域名 含义 可能的显示 Model Class "Undetermined"(未确定) Objective 当前解的目标函数值 实数 Infeasibility 当前约束不满足的总量(不是不满足嘚约束的个数) 实数(即使该值=0当前解也可能不可行,因为这个量中没有考虑用上下界形式给出的约束) Iterations 目前为止的迭代次数 非负整数 擴展求解器状态(Extended Solver Status)框 显示LINGO中几个特殊求解器的运行状态包括分枝定界求解器(Branch-and- Bound Solver)、全局求解器(Global Solver)和多初始点求解器(Multistart Solver)。该框中的域仅当这些求解器运行时才会更新域的含义如下。 域名 含义 可能的显示 Solver Type 使用的特殊求解程序 B-and-B (分枝定界法) Global (全局最优求解) Multistart(用多个初始点求解) Best Obj 目前为止找到的可行解的最佳目标函数值 实数 Obj Bound 目标函数值的界 实数 Steps 特殊求解程序当前运行步数: 分枝数(对B-and-B程序); 子问题數(对Global程序); 初始点数(对Multistart程序) 非负整数 Active 有效步数 非负整数 以下将按类型列出在LINGO命令行窗口中使用的命令每条命令后都附有简要的描述说明。 在平台中从的窗口菜单中选用“Command Window”命令或直接按Ctrl+1可以打开LINGO的命令行窗口,便可以在命令提示符“:”后输入以下命令 如果需偠以下命令的详细描述说明,可以查阅LINGO的帮助 1. 1. LINGO信息 Cat 显示所有命令类型 Com 按类型显示所用LINGO命令 Help 显示所需命令的简要帮助信息 Mem 显示内存变量的信息 2. 2. 输入(Input) model 以命令行方式输入一个模型 take 执行一个文件的命令正本或从磁盘中读取某个模型文件 3. 3.

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