Lingo的使用

本文介绍使用LINGO程序解决经典运输问题的方法。LINGO是LINDO公司的重量级产品,用于解决运筹学中的最优化问题。文章通过实例演示如何建立数学模型,并输入LINGO求解,展示了解决运输问题的具体步骤。

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想必大家在工作中,经常会遇到求最优化方案的问题,在大学的学习中,有一门叫《运筹学》的课程,其中就解决了大部分的最优化方案问题,那么今天的主角就是解决运筹学的最佳工具,lingo程序,其是lindo公司的一个最重量级的产品,大家可以在:https://www.lindo.com,网址下载软件,也是很小的(50M),并且在我的博客可以下载最新的Lingo使用手册,虽然是英文的,但是大部分还是能看懂的。
总的来说,lingo的使用是很简单的,我们需要做的是将每个问题建模,然后将我们的模型输入,就可以求解了,当然Lingo用到的解决方法,都是运筹学上的最基础的知识,譬如:单纯形法、两阶段法……,使用lingo就不用考虑这些了。
不多说,上例题:(最经典的运输问题)
在这里插入图片描述
先给大家写出数学模型吧:
在这里插入图片描述

代码如下:

MODEL:
! A 3 Warehouse, 4 Customer 
  Transportation Problem;
SETS:
  WAREHOUSE / WH1, WH2, WH3/   : CAPACITY;
  CUSTOMER   / C1, C2, C3, C4,C5/ : DEMAND;
  ROUTES( WAREHOUSE, CUSTOMER) : COST, VOLUME;
ENDSETS

! The objective;
[OBJ] MIN = @SUM( ROUTES: COST * VOLUME);

! The demand constraints;
@FOR( CUSTOMER( J): 
 	@SUM( WAREHOUSE( I): VOLUME( I, J)) >= 
	DEMAND( J));

! The supply constraints;
@FOR( WAREHOUSE( I):
 	@SUM( CUSTOMER( J): VOLUME( I, J)) <= 
  	CAPACITY( I));

! Here are the parameters;
DATA:
  CAPACITY =   30, 40, 10 ;
  DEMAND =   10, 5, 30, 15, 20;
  COST =      1.2, 1.7, 1.6, 1.8, 2.4,
              1.8, 1.5, 2.2, 1.2, 1.6,
              1.5, 1.4, 1.2, 1.5, 1.0;
ENDDATA
END

结果如图:在这里插入图片描述
再对xij进行分析:
在这里插入图片描述

<think>嗯,用户想要获取关于Lingo使用教程和实例。首先,我需要回忆一下Lingo的基本信息。Lingo是用于数学优化和线性规划的工具,常用于解决运筹学问题。用户提到的引用内容里提到了原始集的定义,比如students集,还有运算符、函数这些,这可能涉及到Lingo的语法部分。 接下来,用户需要教程和实例。我应该先整理Lingo的基本使用步骤,比如安装、界面介绍、语法结构,然后给出一些典型例子。比如运输问题或生产规划,这些是常见的优化问题,适合作为实例。 还要注意用户提到的引用内容,引用1里有一个定义原始集的例子,引用2提到了基本运算符和函数。我需要确保回答中包含这些元素,比如如何定义集合,使用逻辑运算符,以及常见的函数如@sum或@for。这样用户能直接看到教程中的代码示例,符合他们的需求。 另外,用户可能希望了解如何将Lingo应用到实际问题中,所以实例部分要详细,展示完整的模型代码,并解释每个部分的作用。比如运输问题的例子,需要定义供应和需求,目标函数是成本最小化,约束条件包括供应量和需求量的限制。 可能还需要提到Lingo的文件格式,比如模型以MODEL开始,END结束,数据部分用DATA。用户可能对如何组织代码结构不太清楚,所以这部分要明确。此外,窗口功能也很重要,比如求解器状态窗口和结果报告窗口,帮助用户理解输出信息。 最后,生成相关问题时要考虑用户可能进一步的需求,比如高级语法、与其他语言的集成,或者错误调试方法。这些问题能引导用户深入学习,解决他们可能遇到的后续问题。 检查一下是否有遗漏的部分,比如是否覆盖了基本语法、运算符、函数,以及实例是否清晰。确保回答结构清晰,分步骤说明,并正确引用用户提供的参考资料中的例子。同时,注意使用正确的LaTeX格式,数学公式用$...$或$$...$$,代码块用反引号包裹,保持格式正确。</think>### Lingo 使用教程及实例 Lingo 是一款用于求解线性、非线性和整数规划问题的优化软件,广泛应用于运筹学、工业工程等领域。以下是其核心使用方法和实例: --- #### 一、Lingo 基础语法 1. **集合定义** - 原始集(Primitive Set):定义成员和属性。 ```lingo SETS: students /John, Jill, Rose, Mike/: sex, age; ENDSETS ``` 此代码定义了一个名为 `students` 的集合,包含成员 John、Jill、Rose、Mike,属性为性别和年龄[^1]。 2. **目标函数与约束** - 目标函数用 `MIN = ...` 或 `MAX = ...` 声明,约束直接写表达式: ```lingo MIN = 3*x1 + 4*x2; x1 + 2*x2 >= 10; x1 <= 5; ``` 3. **运算符与函数** - 逻辑运算符:`#AND#`, `#OR#` - 比较运算符:`=`, `<=`, `>=` - 数学函数:`@SUM`, `@FOR`, `@BIN`(二进制变量)[^2] --- #### 二、实例:运输问题 **问题描述**:工厂向仓库运输货物,最小化运输成本。 - **集合定义**: ```lingo SETS: factories /F1, F2/: capacity; warehouses /W1, W2, W3/: demand; links(factories, warehouses): cost, volume; ENDSETS ``` - **数据输入**: ```lingo DATA: capacity = 300 400; demand = 200 150 350; cost = 5 7 9 6 8 7; ENDDATA ``` - **目标与约束**: ```lingo MIN = @SUM(links(i,j): cost(i,j) * volume(i,j)); @FOR(factories(i): @SUM(warehouses(j): volume(i,j)) <= capacity(i)); @FOR(warehouses(j): @SUM(factories(i): volume(i,j)) >= demand(j)); ``` --- #### 三、求解与结果解读 1. **求解步骤**: - 点击 `Solve` 按钮,Lingo 调用求解器计算。 - 查看求解状态窗口(Solver Status),确认是否找到最优解。 2. **结果分析**: - 在“Solution Report”中查看变量值(如 `volume`)和目标函数值。 --- #### 四、进阶功能 1. **整数规划**:使用 `@BIN(x)` 或 `@GIN(x)` 定义二进制/整数变量。 2. **分段函数**:通过逻辑表达式实现,例如: ```lingo cost = @IF(x <= 100, 5*x, 500 + 4*(x - 100)); ``` ---
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