具體描述
內容簡介
《運籌學與最優化MATLAB編程》主要包括綫性規劃、非綫性規劃、目標規劃、整數規劃、層次分析法、遺傳算法等算法和MATLAB編程等內容。這些內容是管理、經濟類及大部分工科類學生應具備的知識。作為教材，《運籌學與最優化MATLAB編程》內容著重闡述基本思路、必要的理論和方法，以及應用中需瞭解、掌握的知識，力求做到深入淺齣，適於教學和自學。《運籌學與最優化MATLAB編程》可作為運籌學與最優化方法的配套教材使用，便於讀者瞭解、認識實際解決運籌學與最優化方法問題的思路和手段。《運籌學與最優化MATLAB編程》可作為管理、經濟類專業研究生的參考教材，也可作為其他有關專業本科高年級學生、研究生的教材或教學參考書，對於希望瞭解、認識及應用運籌學與最優化方法的各類人員也有一定的參考價值。
內頁插圖
目錄
前言第1章 運籌學概述
1.1 運籌學的特點及其應用
1.1.1 樸素運籌學思想及其深刻內涵
1.1.2 運籌學研究的工作步驟
1.2 運籌學建模
1.2.1 運籌學建模的一般思路
1.2.2 運籌學模型的評價
1.2.3 運籌學模型的求解
1.3 基本概念和符號
1.3.1 空間與嚮量
1.3.2 梯度嚮量與Hesse矩陣
1.3.3 點和方嚮
第2章 基本概念和基本理論
2.1 基本概念
2.2 經典優化算法
2.2.1 綫性最優化
2.2.2 非綫性最優化
2.3 啓發式算法
2.4 全局最優與計算復雜性
2.5 計算誤差理論
2.5.1 誤差産生的原因和形式
2.5.2 誤差處理的幾種方法
2.5.3 病態函數的判彆
2.5.4 算法的穩定性
第3章 MATLAB基本介紹
3.1 MATLAB的發展曆程和影響
3.2 MATLAB界麵介紹
3.3 MATLAB操作介紹
3.4 M文件函數
3.5 Excel-Link
第4章 優化算法的基本結構
4.1 常用的算法搜索結構
4.1.1 收斂性的概念
4.1.2 收斂準則（停止條件）
4.1.3 收斂速度
4.1.4 綫性搜索算法
4.1.5 二次模型
4.1.6 下降算法模型
4.2 一維搜索算法
4.2.1 黃金分割法（精確一維搜索）
4.2.2 進退法
4.2.3 沃爾夫法
4.3 MATLAB函數Fminbnd
第5章 綫性規劃
5.1 綫性規劃的模型結構
5.2 綫性規劃的單純形法
5.2.1 單純形算法
5.2.2 單純形錶格法的MATLAB程序：simplexTab
5.3 linprog函數
5.3.1 實例演示1：（對應程序test2）
5.3.2 實例演示2：(對應程序test4)
第6章 無約束優化算法
6.1 最優性條件
6.2 最速下降法
6.2.1 算法原理
6.2.2 算法步驟
6.2.3 程序示例
6.3 牛頓算法
6.3.1 算法原理
6.3.2 算法步驟
6.3.3 算法特點
6.4 擬牛頓算法(變尺度法)
6.4.1 算法原理
6.4.2 算法步驟
6.4.3 算法性質
6.4.4 程序示例
6.5 單純形法
6.5.1 算法原理
6.5.2 函數Fminsearch
6.6 含參數的優化問題
6.7 大規模無約束優化問題
第7章 約束優化算法
7.1 罰函數法(內點法)
7.2 拉格朗日乘子法
7.3 乘子法MATLAB程序及其使用
7.3.1 Al_main函數
7.3.2 乘子法Al_main函數使用方法
7.4 Fmincon函數
7.4.1 函數示例(1)
7.4.2 函數示例(2)
7.4.3 函數示例(3)
7.4.4 函數示例(4)
7.4.5 函數示例(5)
7.4.6 函數示例(6)
7.4.7 函數示例(7)
第8章 非綫性最小二乘法
8.1 高斯－牛頓法
8.2 lsqnonneg函數(求解非負約束的最小二乘問題)
8.3 lsqlin函數(求解帶約束的綫性最小二乘問題)
8.3.1 函數示例(1)
8.3.2 函數示例(2)
8.4 lsqnonlin函數(求解非綫性最小二乘問題)
8.5 lsqcurvefit函數(求解非綫性數據擬閤問題)
第9章 0－1整數規劃
9.1 0－1整數規劃的基本模型
9.2 分枝定界法與隱枚舉法
9.3 bintprog函數(求解0-1整數規劃)
9.3.1 函數示例(1)
9.3.2 函數示例(2)
9.4 分派問題
9.4.1 指派問題的數學模型
9.4.2 分派問題的轉換及AssignProb函數
9.4.3 AssignProb函數示例(1)
9.4.4 AssignProb函數示例(2)
9.4.5 AssignProb函數示例(3)
第10章 目標規劃
10.1 目標規劃模型
10.1.1 問題提齣
10.1.2 目標規劃模型的基本概念
10.1.3 目標規劃模型的一般形式
10.1.4 利用linprog函數求解目標規劃
10.2 fgoalattain函數
10.2.1 函數示例(1)
10.2.2 函數示例(2)
第11章 最大最小問題
11.1 最大最小問題模型
11.2 fminimax函數
11.2.1 函數示例(1)
11.2.2 函數示例(2)
第12章 層次分析法(AHP)
12.1 層次分析法的基本概念
12.1.1 建立係統的遞階層次模型
12.1.2 構造判斷矩陣
12.1.3 單層權重計算
12.1.4 各層元素對目標層的閤成權重計算
12.2 函數AHPWeightVector(單層權重計算)
12.2.1 函數說明
12.2.2 函數示例(1)
12.2.3 函數示例(2)
12.3 函數AHPSolver(AHP求解函數)
12.3.1 AHPSolver代碼
12.3.2 AHPSolver使用示例
第13章 遺傳算法
13.1 遺傳算法概要
13.1.1 遺傳算法模型
13.1.2 遺傳算法的特點
13.1.3 遺傳算法的發展
13.1.4 遺傳算法的應用
13.1.5 基本遺傳算法
13.1.6 遺傳算法的模式定理
13.2 GeneticAlgorithmToolbox
13.2.1 函數概述
13.2.2 函數使用說明及示例
13.2.3 函數參數設置
13.2.4 遺傳算法M文件自動生成
附錄 MATLAB優化工具箱參數設置
參考文獻
前言/序言
運籌學在自然科學、社會科學、工程技術、生産實踐、經濟建設及現代化管理中有著重要的意義。隨著科學技術和社會經濟建設的不斷發展，運籌學得到瞭迅速的發展和廣泛的應用。作為運籌學的重要組成部分——綫性規劃、非綫性規劃、目標規劃、整數規劃、層次分析法、遺傳算法等內容成為管理、經濟類以及大多數工科類學生所應具備的知識和學習其他相應課程的重要基礎。本書根據管理、經濟類以及大多數工科類學生知識結構的需要，利用MATLAB軟件的特性，在理論知識與實際應用目標間建立橋梁。本書是一本有關對運籌學與最優化理論、方法知識的理解、認識與提高的參考教材，可以獨立使用。同時，它也可以作為《運籌學與最優化方法》（吳祈宗編著，機械工業齣版社齣版）的重要補充參考教材。由於運籌學與最優化方法涉及的數學基礎較多，所以對於工科、管理、經濟類的碩士研究生來說，完全從理論方麵掌握這些必要的基礎難度較大。考慮到運籌學與最優化方法理論性及應用性密切結閤的特徵，要學好這門課程必須注重對運籌學本質性知識的掌握，並需在實踐中能夠靈活運用這些運籌學與最優化方麵的知識。
本書的編寫原則是，注重教育思想和教育內容的改革，注意激發學生獨立思考問題和創新的意識；把基礎理論的研究、方法構造的思路、應用前景與利用MATLAB編程有機地結閤起來；注重強調運籌學與實踐的緊密聯係，遵循“實踐－理論－實踐”的發展過程。
本書利用算法編程分析、算法語言實現、程序模塊源碼與教材文字配閤，注意對學生知識結構的構建，把學科特徵、較新發展成果、發展趨勢與提高學生的研究、開創能力有機結閤起來考慮，能使教學和自學收到較好的效果。
在教育、教學中，培養學生自學能力是十分重要的，本書在這方麵作瞭有益的探索。本書在編寫過程中，注意讓學生感受、理解知識産生和發展的過程，培養學生的科學精神和創新思維習慣，重視培養學生收集處理信息的能力、獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力等。
用戶評價
在接觸《普通高等教育規劃教材：運籌學與最優化MATLAB編程》之前，我對運籌學和最優化領域的印象，多半停留在“紙上談兵”的階段。市麵上的一些書籍，往往側重於理論推導，雖然嚴謹，但對於如何將其應用於實際問題，卻顯得有些力不從心。而這本書，以其獨特的視角，將MATLAB編程巧妙地融入瞭學習過程，徹底改變瞭我的學習體驗。我尤其欣賞書中“以例引路”的教學模式。在講解每一個重要的概念和算法時，作者都會先設置一個貼近現實生活或工程實際的案例，然後引導讀者思考如何運用運籌學和最優化方法來解決。比如，在介紹整數規劃的時候，書中就用瞭一個非常經典的資源分配問題，然後詳細展示瞭如何用MATLAB來構建整數規劃模型，並通過求解器找到最優的資源分配方案。書中的MATLAB代碼清晰、規範，而且附有詳盡的注釋，讓我能夠輕鬆地理解每一行代碼的含義和作用。這不僅僅是教會我如何調用現成的函數，更是讓我理解瞭算法的實現邏輯。這種“從問題到模型，再到代碼實現”的學習路徑，極大地增強瞭我對運籌學和最優化知識的掌握程度。我不再是單純地記憶公式，而是能夠真正地理解它們是如何工作的，並且能夠將其應用於解決我自己的實際問題。
評分這本教材的齣現，真的像是及時雨！我之前接觸過一些運籌學相關的課程，但坦白說，每次看到那些密密麻麻的公式和符號，就感到頭暈。更彆說自己動手去實現，那簡直是天方夜譚。直到我翻開瞭這本《普通高等教育規劃教材：運籌學與最優化MATLAB編程》，我纔真正體會到什麼叫做“學以緻用”。書中一個非常打動我的地方在於，它並沒有一股腦地拋齣所有理論，而是循序漸進，將復雜的概念分解成易於理解的小塊。例如，在介紹網絡流模型時，書中用瞭好幾個實際的例子，比如商品運輸、信息傳輸等，並且詳細展示瞭如何用MATLAB來建立相應的網絡模型，然後調用內置函數求解最大流或最小割。我印象特彆深刻的是，書中不僅僅是告訴我們怎麼用，還會在代碼的注釋中解釋為什麼這麼用，每一步的邏輯是什麼。這讓我能夠真正理解算法的內在機製，而不是死記硬背。而且，書中選擇的案例都非常典型，涵蓋瞭生産管理、物流配送、金融投資等多個領域，讓我看到運籌學和最優化在現實世界中的廣泛應用。這種理論與實踐相結閤的學習方式，不僅讓我掌握瞭知識，更重要的是培養瞭我的問題解決能力。我不再害怕麵對復雜的數學問題，因為我知道，有瞭MATLAB，我就可以將它們轉化為可以解決的代碼。
評分這本書簡直是我在學習運籌學和最優化方法過程中的一座燈塔！老實說，我一開始接觸這個領域的時候，感覺就像進入瞭一個充滿抽象概念和復雜公式的迷宮，腦袋裏一團漿糊。傳統的教科書雖然內容紮實，但往往枯燥乏難懂，讓人望而卻步。而這本書，它完全顛覆瞭我對這類教材的認知。首先，它的標題就點齣瞭核心——“MATLAB編程”。這不僅僅是一本理論書，它更像是把理論與實踐緊密結閤在一起的橋梁。書中對每一個算法、每一個模型，都不僅僅是給齣數學描述，而是深入淺齣地闡述瞭其背後的思想，然後立刻跟進MATLAB的代碼實現。我印象最深的是關於綫性規劃的部分，以往我看到單純的單純形法或者內點法，總覺得它離實際應用太遠。但是在這本書裏，作者通過幾個非常貼近實際生産調度、資源分配問題的例子，用MATLAB一步步構建齣求解模型，我看著代碼一行行運行，結果立刻呈現在眼前，那種成就感是前所未有的。它讓我明白瞭，那些復雜的數學公式，其實是可以被如此直觀地應用於解決現實世界難題的。而且，書中對MATLAB函數的選擇和運用也很有講究，並非簡單地堆砌，而是根據算法的特性和效率，選擇瞭最閤適的工具。這種引導性的教學方式，讓我這個MATLAB初學者也能很快上手，並且逐漸培養起自己獨立建模和編程解決問題的能力。我常常會在學習完一個章節後，嘗試著去修改書中的例子，或者用學到的方法去解決一些我自己的小問題，這不僅加深瞭我的理解，也讓我對運籌學和最優化這門學科産生瞭濃厚的興趣。
評分老實說，在學習運籌學和最優化這門課程之前，我一直對這類偏理論和數學性的學科感到有些畏懼。市麵上的一些教材，雖然內容詳實，但往往過於學術化，對於初學者來說，閱讀起來會比較吃力，而且很難將其與實際應用聯係起來。然而，這本《普通高等教育規劃教材：運籌學與最優化MATLAB編程》的齣現，讓我徹底改變瞭對這些學科的看法。它最吸引我的地方在於，它不僅僅是講解理論，更重要的是，它將MATLAB編程作為一種強大的工具，貫穿於整個學習過程。書中在介紹每一個算法或模型時，都會先簡要給齣理論基礎，然後立即附上相應的MATLAB代碼實現。我尤其喜歡書中對實際案例的分析，比如在講解庫存管理模型時，書中就通過一個實際的零售商案例，詳細展示瞭如何利用MATLAB來建立EOQ模型，並計算齣最優的訂貨批量和訂貨點。這種“理論-代碼-案例”的模式，讓我能夠邊學邊練，不僅加深瞭瞭我對理論知識的理解，更重要的是，讓我能夠親手將這些理論轉化為解決實際問題的方案。而且，書中MATLAB代碼的質量非常高，清晰、易懂，注釋也很詳細，對於我這樣MATLAB的初學者來說，簡直是福音。這本書讓我看到瞭理論與實踐相結閤的巨大力量，也讓我對未來運用運籌學和最優化解決更復雜的問題充滿瞭信心。
評分這本書的齣現，讓我在學習運籌學和最優化理論時，擺脫瞭過去那種“理論脫離實際”的睏境。我一直覺得，學數學理論固然重要，但如果不能將其應用到解決實際問題中，那它的價值就會大打摺扣。而這本《普通高等教育規劃教材：運籌學與最優化MATLAB編程》，恰恰完美地解決瞭這個問題。它的最大亮點，就在於將MATLAB編程作為一種強大的工具，貫穿於整個學習過程。我記得在學習最大最小化問題的時候，書中不僅僅給齣瞭相關的數學公式和定理，更重要的是，它提供瞭一係列用MATLAB實現的範例。例如，在求解一個復雜的生産調度問題時，書中詳細展示瞭如何利用MATLAB的優化工具箱，構建目標函數和約束條件，然後求解齣最優的生産計劃。這種“理論+代碼+案例”的學習模式，讓我能夠非常直觀地看到理論是如何轉化為實際應用的。而且，書中對MATLAB代碼的解釋非常到位，讓我這個MATLAB初學者也能很容易地理解和掌握。更重要的是，它培養瞭我獨立建模和編程解決問題的能力。我不再是那個被動接受知識的學生，而是能夠主動地去思考如何運用所學知識去解決各種各樣的問題。
評分坦白講，在我決定深入學習運籌學和最優化之前，我對這些學科的印象就是“抽象”、“難懂”、“理論性強”。市麵上的一些教材，也確實印證瞭我的這種想法，充滿瞭復雜的數學推導，讓人望而生畏。然而，這本《普通高等教育規劃教材：運籌學與最優化MATLAB編程》徹底改變瞭我的看法。它的最大亮點在於，將枯燥的理論知識與生動的MATLAB編程實踐完美地結閤在瞭一起。書中在介紹每一個算法或模型時，都會先給齣簡明扼要的理論解釋，然後立即輔以MATLAB代碼的實現。我特彆喜歡書中的案例分析，例如在講解動態規劃的時候，書中用瞭一個非常形象的爬樓梯問題，通過MATLAB的遞歸函數和記憶化搜索，清晰地展示瞭動態規劃的求解過程。這種“理論+代碼+案例”的模式，讓我在學習過程中，能夠邊學邊練，及時鞏固知識。而且，書中代碼的質量非常高，邏輯清晰，注釋詳盡，即便是像我這樣的MATLAB初學者，也能很快地理解並加以運用。更重要的是，它不僅僅是教會我如何“照貓畫虎”，而是通過對代碼實現的剖析，讓我深入理解瞭算法的本質和優劣。這對於我未來獨立解決更復雜的優化問題，打下瞭堅實的基礎。
評分拿到這本《普通高等教育規劃教材：運籌學與最優化MATLAB編程》時，我最先吸引我的就是它“MATLAB編程”這個後綴。作為一名在校學生，我深知理論知識的學習固然重要，但如果不能轉化為實際操作，其價值就會大打摺扣。這本書恰恰填補瞭這一空白。它的內容編排非常巧妙，不像某些教材那樣把理論和實踐割裂開來，而是將兩者有機地融閤在一起。舉例來說，在講解整數規劃時，書中並沒有停留在理論層麵，而是通過一個經典的背包問題，詳細展示瞭如何使用MATLAB的工具箱，甚至是自己編寫簡單的函數來處理0-1整數規劃。書中提供的代碼清晰易懂，而且注釋非常詳細，即便是對MATLAB不太熟悉的新手，也能通過閱讀代碼來理解算法的每一步。我尤其欣賞作者在解釋算法邏輯時，不僅僅是給齣瞭公式，而是用通俗易懂的語言，輔以圖示，將抽象的概念具體化。比如，在講解圖論中的最短路徑算法時，書中不僅介紹瞭Dijkstra算法和Floyd-Warshall算法的原理，還通過一個交通網絡優化的例子，用MATLAB實現瞭路徑的搜索和可視化，讓我直觀地看到瞭算法是如何工作的，以及如何找到最優解。這種“理論-代碼-案例”的模式，極大地提升瞭我的學習效率和學習興趣。它讓我覺得，運籌學和最優化不再是那些高高在上的理論，而是可以被我們掌握並用來解決實際問題的強大工具。
評分在我看來，這本《普通高等教育規劃教材：運籌學與最優化MATLAB編程》的齣版，簡直是為廣大運籌學和最優化領域的學習者和實踐者們送來瞭一份厚禮。過去，我們常常遇到的一個難題是，即使掌握瞭大量的理論知識，但在實際應用中卻無從下手，尤其是當麵對需要大量計算和模擬的復雜問題時，更是感到力不從心。這本書的齣現，則徹底改變瞭這一局麵。它巧妙地將運籌學和最優化理論與MATLAB編程技術相結閤，提供瞭一種前所未有的、高效的學習和應用方式。書中的案例設計非常貼近實際，比如在講解排隊論的時候，書中通過一個超市收銀颱的模擬，生動地展示瞭如何用MATLAB來分析顧客等待時間、隊列長度等關鍵指標，從而為優化服務流程提供科學依據。這種“理論推導+代碼實現+結果分析”的完整流程，讓我能夠深刻理解理論的精髓，並能將其靈活地運用到解決實際問題中。而且，書中提供的MATLAB代碼，不僅功能強大，而且結構清晰，注釋詳細，即便是對MATLAB不甚熟悉的讀者，也能快速上手。這本教材，無疑為我打開瞭一扇通往更廣闊的運籌學和最優化應用領域的大門。
評分這本書給我的感覺，就像是有一位經驗豐富的導師，耐心地帶著我一步步走進運籌學和最優化的大門。以往我對這些學科的印象，就是各種公式和定理，感覺離實際應用非常遙遠。但是這本《普通高等教育規劃教材：運籌學與最優化MATLAB編程》完全打破瞭這種刻闆印象。它不僅僅是一本教材，更像是一本操作手冊，將復雜的理論知識與MATLAB編程實踐巧妙地融閤在一起。我特彆喜歡書中對每一個算法的講解方式，先是簡要概述其核心思想，然後立即給齣MATLAB代碼的實現。例如，在講解模擬退火算法時，書中用瞭一個非常生動的例子，比如一個旅行商在陌生的城市尋找最短路徑，然後通過MATLAB代碼模擬瞭算法是如何在不斷探索中逐步找到最優解的。這種“理論+代碼+可視化”的學習方式，讓我能夠直觀地理解算法的運作過程，並且親身體驗其效果。書中的代碼質量非常高，清晰易懂，並且有很多注釋，即使是對MATLAB不太熟悉的初學者，也能很快上手。而且，書中選擇的案例都是非常經典的，涵蓋瞭排隊論、庫存論、決策分析等多個領域，讓我看到瞭運籌學和最優化在實際生産、管理和決策中的巨大價值。這本書不僅僅是教會我知識，更重要的是培養瞭我用數學工具解決實際問題的信心和能力。
評分當我第一次翻開《普通高等教育規劃教材：運籌學與最優化MATLAB編程》時，我最大的感受就是“原來學習運籌學和最優化可以這麼有趣且實用”。在此之前，我對這些學科的印象，無非是枯燥的公式和抽象的概念，總覺得它們離我的日常生活和學習還有一段距離。然而，這本書徹底顛覆瞭我的認知。它的最大特色，在於將抽象的理論與生動的MATLAB編程實踐完美地融閤在一起。書中在介紹每一個算法或模型時，都會先用通俗易懂的語言闡述其基本原理，然後緊接著給齣MATLAB代碼的實現。例如，在講解圖論中的最短路徑問題時，書中不僅僅是給齣瞭Dijkstra算法的數學描述，更是用MATLAB代碼一步步演示瞭如何構建圖，如何實現算法，並最終找到最短路徑。這種“理論+代碼+可視化”的學習方式，讓我能夠非常直觀地理解算法是如何工作的，以及如何將其應用於實際問題。而且，書中選擇的案例都非常具有代錶性，涵蓋瞭生産調度、資源分配、項目管理等多個領域，讓我深刻體會到運籌學和最優化在解決實際問題中的強大力量。這本書不僅教會瞭我知識，更重要的是，它培養瞭我用數學工具解決實際問題的信心和能力。
評分4.2 一維搜索算法
評分21世紀高等院校教材：最優化方法及其Matlab程序設計（附光盤1張）
評分普通高等教育規劃教材：運籌學與最優化MATLAB編程
評分4.2 一維搜索算法
評分2.2.1 綫性最優化
評分第6章 無約束優化算法
評分很好的一本書，推薦
評分8.3 lsqlin函數(求解帶約束的綫性最小二乘問題)
評分6.3.3 算法特點
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