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課程培訓
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Lingo統(tǒng)計軟件培訓課程
Lingo 統(tǒng)計軟件培訓課程大綱
培訓對象:
培訓目標:
培訓內容介紹:
一、優(yōu)化模型與Lingo軟件概述 (1)優(yōu)化模型的基本概念:優(yōu)化問題的三要素(決策變量/目標函數/約束條件);優(yōu)化模型的分類(線性/非線性、連續(xù)/整數、單目標/多目標);優(yōu)化模型在實際決策中的應用價值。 (2)Lingo軟件簡介:Lingo軟件的發(fā)展歷程(由美國LINDO系統(tǒng)公司研制開發(fā));Lingo軟件的功能定位與核心優(yōu)勢;Lingo與其他優(yōu)化軟件(LINDO/CPLEX/Gurobi)的對比;Lingo可以求解的問題類型(線性規(guī)劃/整數規(guī)劃/二次規(guī)劃/非線性規(guī)劃/組合優(yōu)化)。 (3)Lingo應用領域:生產線規(guī)劃、運輸與物流、財務金融、投資分配、資本預算、混合排程、庫存管理、資源配置等。 (4)Lingo開發(fā)環(huán)境:Lingo安裝與啟動;主窗口導航(模型窗口/求解器狀態(tài)窗口/求解結果窗口);Lingo文件類型(.lg4/.lng/.ldt);Lingo選項設置。
二、Lingo建;A與語法入門 (1)Lingo模型的基本結構:模型定義(MODEL: ... END);集合定義區(qū)(SETS: ... ENDSETS);數據定義區(qū)(DATA: ... ENDDATA);目標與約束區(qū)。 (2)Lingo運算符與表達式:算術運算符(+ - * / ^);關系運算符(#EQ# #NE# #GT# #GE# #LT# #LE#);邏輯運算符(#AND# #OR# #NOT#);運算符優(yōu)先級。 (3)Lingo常用函數:數學函數(@ABS/@SIN/@COS/@EXP/@LOG);概率函數(@PBN/@PPL/@PFS);變量界定函數(@BIN/@GIN/@FREE/@BND)。 (4)第一個Lingo模型:簡單線性規(guī)劃問題的建模與求解;模型輸入方式(直接輸入/命令行方式);求解器調用與結果查看。
三、集合與數據管理 (1)集合的概念與作用:為什么需要集合(處理大規(guī)模同類變量);基本集合(一維集合)的定義;派生集合(多維集合)的定義;稠密集與稀疏集的概念。 (2)集合循環(huán)函數:@FOR(對集合所有元素循環(huán));@SUM(對集合元素求和);@MAX/@MIN(求最大/最小值);@PROD(求乘積)。 (3)數據導入導出:DATA段中直接賦值;從文本文件導入數據(@FILE函數);從Excel文件導入數據(@OLE函數);與數據庫的數據交換(@ODBC函數);求解結果導出到文件。 (4)案例實戰(zhàn):“帆船生產計劃”案例理解基本集合;“工地選址”案例理解派生集合。
四、線性規(guī)劃模型 (1)線性規(guī)劃基本理論:線性規(guī)劃的標準形式;可行域與最優(yōu)解;單純形法原理簡介;對偶理論與影子價格。 (2)Lingo線性規(guī)劃求解:LP問題的Lingo建模規(guī)范;求解器選擇與參數設置;求解結果解讀(目標函數值/決策變量值/對偶價格/ Reduced Cost)。 (3)敏感性分析:Range Analysis功能的使用;目標函數系數變化的影響;約束右端項變化的影響;敏感性分析報告的解讀。 (4)案例實戰(zhàn):給客戶配貨問題(運輸問題)-使總的運輸費用最小;生產計劃安排問題-使企業(yè)收益最大;配料問題-使成本最小。
五、整數規(guī)劃與0-1規(guī)劃 (1)整數規(guī)劃基礎:整數規(guī)劃的分類(純整數/混合整數/0-1整數);整數規(guī)劃的求解難度;分支定界法原理簡介。 (2)Lingo整數規(guī)劃實現:@GIN函數實現一般整數約束;@BIN函數實現0-1整數約束;整數規(guī)劃求解器設置;求解結果解讀。 (3)經典整數規(guī)劃問題:背包問題(Knapsack Problem)建模與求解;指派問題(Assignment Problem)建模與求解;旅行商問題(TSP)建模與求解。 (4)案例實戰(zhàn):投資組合選擇問題;工廠選址問題;人員排班問題。
六、非線性規(guī)劃 (1)非線性規(guī)劃基礎:非線性規(guī)劃的特點與挑戰(zhàn);局部最優(yōu)與全局最優(yōu);凸優(yōu)化與非凸優(yōu)化。 (2)Lingo非線性規(guī)劃求解:非線性表達式的編寫;非線性約束的處理;Lingo非線性求解器(SLP/SQP/GRG);初始值設置的重要性;全局最優(yōu)搜索(Global Solver)的使用。 (3)案例實戰(zhàn):投資組合優(yōu)化(Markowitz均值-方差模型);價格彈性需求下的利潤最大化問題;非線性成本的生產計劃問題。
七、目標規(guī)劃 (1)目標規(guī)劃基礎:多目標決策的挑戰(zhàn);目標規(guī)劃的核心理念(優(yōu)先級/權重/偏差變量);目標規(guī)劃與線性規(guī)劃的區(qū)別。 (2)目標規(guī)劃建模:正負偏差變量的引入;目標約束的構造;優(yōu)先級劃分與權重設置;序貫算法與加權法。 (3)Lingo目標規(guī)劃實現:多目標問題的Lingo建模;求解結果與目標達成度分析。 (4)案例實戰(zhàn):生產計劃中的多目標權衡(利潤/設備利用率/加班時間);人力資源配置的多目標優(yōu)化。
八、圖論與網絡模型 (1)圖論基礎:圖的基本概念(頂點/邊/權);圖的表示方法(鄰接矩陣/邊列表)。 (2)最短路問題:Dijkstra算法原理;Lingo中最短路問題的建模與求解。 (3)最小生成樹問題:樹與生成樹的概念;Kruskal算法與Prim算法;Lingo中最優(yōu)樹問題的求解。 (4)最大流與最小割:網絡流問題的建模;Lingo中最大流問題的實現;最小割與最大流的關系。 (5)案例實戰(zhàn):運輸網絡優(yōu)化;通信網絡設計;物流配送路徑規(guī)劃。
九、排隊論模型 (1)排隊論基礎:排隊系統(tǒng)的基本組成(到達過程/服務機制/排隊規(guī)則);排隊模型的主要指標(隊長/等待時間/服務強度);經典排隊模型(M/M/1/M/M/c等)。 (2)排隊論的優(yōu)化問題:服務臺數量決策;服務率優(yōu)化;系統(tǒng)容量設計。 (3)Lingo排隊論建模:利用Lingo求解排隊系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)指標;排隊系統(tǒng)優(yōu)化問題的建模。 (4)案例實戰(zhàn):銀行柜臺數量配置;客服中心人員排班;醫(yī)院掛號窗口優(yōu)化。
十、存儲論模型 (1)存儲論基礎:庫存管理的基本概念;經典庫存模型(EOQ經濟訂貨批量);允許缺貨的庫存模型;生產批量模型。 (2)存儲論的優(yōu)化問題:訂貨批量決策;訂貨點決策;安全庫存設置。 (3)Lingo存儲論建模:庫存成本函數的構造;約束條件的設置;敏感性分析。 (4)案例實戰(zhàn):原材料采購批量優(yōu)化;成品庫存管理;多級庫存系統(tǒng)優(yōu)化。
十一、對策論模型 (1)對策論基礎:對策論的基本要素(局中人/策略/支付);矩陣對策(二人零和博弈);納什均衡概念。 (2)對策論的Lingo求解:矩陣對策的線性規(guī)劃轉化;混合策略納什均衡的求解。 (3)案例實戰(zhàn):市場競爭博弈;拍賣策略優(yōu)化;供應鏈協(xié)調機制設計。
十二、經濟管理領域綜合案例 (1)投資決策案例:某部門資金100萬元5年內多項目投資,使收益最大。 (2)員工時序安排案例:一周7天所需最少人數,員工連續(xù)工作5天休息2天,求每周最少人數及總安排。 (3)DEA模型(數據包絡分析):效率評價的DEA方法;CCR模型與BCC模型;Lingo中DEA模型的實現。 (4)多式聯(lián)運優(yōu)化:運輸方式選擇與路徑規(guī)劃;Lingo中多式聯(lián)運模型的實現。 (5)集裝箱空箱調運:空箱調運的優(yōu)化決策;Lingo中空箱調運模型的實現。 (6)VRP模型(車輛路徑問題):帶容量約束的車輛路徑問題;Lingo中VRP模型的實現。 (7)Layout優(yōu)化:設施布局優(yōu)化問題;Lingo中布局優(yōu)化模型的實現。
十三、Lingo高級應用與編程技巧 (1)多模型求解與參數化:批量運行多個模型;參數化分析的實現方法;敏感性分析的自動化。 (2)Lingo與外部程序的交互:通過命令行調用Lingo求解;從其他程序調用Lingo引擎;求解結果的自動提取與處理。 (3)復雜模型的調試技巧:模型語法檢查;調試模式(DEBUG)的使用;常見錯誤類型與解決方案。 (4)大規(guī)模模型的性能優(yōu)化:集合定義的優(yōu)化;數據導入導出的效率;求解器參數的調優(yōu)選擇。
十四、綜合實戰(zhàn)項目 如果您想學習本課程,請預約報名
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