LINDO使用方法.ppt

第二章 LINDO软件的基本使用方法,原书相关信息谢金星,薛毅编著,清华大学出版社,2005年7月第1版.http:/,优化建模与LINDO/LINGO软件,2.6*LINDO命令窗口,内容提要：LINDO命令窗口概述INFORMATION（信息类命令）INPUT（输入类命令）DISPLAY（显示类命令）OUTPUT（输出类命令）SOLUTION(求解类命令)PROBLEM EDITING（编辑类命令）QUIT（退出类命令）“IP、QCP、PRP”（整数、二次与参数规划类命令）CONVERSATIONAL PARAMETERS（对话类命令）USER SUPPLIED ROUTINES（用户过程类命令）MISCELLANEOUS（其他命令）,LINDO命令窗口概述,前面介绍的基本上是在Windows下拉式菜单模式下驱动LINDO运行，使用起来相当方便。LINDO还提供了另一种运行模式，即“Command-Line”(命令行)模式。所谓“命令行”模式，即通过在字符方式下输入一行一行的命令来驱动LINDO运行，因此每个命令也称为“行命令”。这种操作方式很像老式DOS操作系统和UNIX操作系统下的运行方式。在Windows操作系统下，相信很少有人会选择使用“命令行”模式，但为了对LINDO软件介绍的完整性，这里还是简单介绍一下。,通过菜单命令“Window|Open Command Window（Alt+C）”打开命令窗口，在命令窗口下操作,命令窗口下的提示符是“：”，用户在“：”后面可以输入各种LINDO的有效命令进行操作，输出也马上显示在命令窗口。,在命令窗口下,只需键入 COMMANDS或“COM”（命令），就会看到LINDO的所有有效行命令。,如果某个命令较长，通常可以只写出前面的若干个字母，但注意不要与其他命令重名。,2.6.1 INFORMATION（信息类命令）,HELP 命令:键入“HELP”会显示出LINDO的一般帮助信息。键入HELP name,LINDO可帮你了解某个具体的命令,其中 name是命令名。,COMMAND（COM）命令:给出按类型分类的LINDO 命令目录。（注：括号内表示的是该命令的最简单的简写形式，下同）,LOCAL（LOC）命令:给出LINDO程序的版本信息。,CATEGORY（CAT）命令:列出LINDO 命令类型,并可按提示(序号)有选择地给出某类型下的所有命令。,TIME 命令:显示本次启动LINDO运行后累计的时间。,DATE 命令:显示当前的日期和时间。,2.6.2 INPUT（输入类命令）,MAX/MIN 命令:用于输入一个包含目标函数,约束条件在内的 LP 模型.,输入过程如下:在提示符“：”下输入MAX(或MIN),继之以自然格式的目标函数作为第一行;再输入“SUBJECT TO”或“SUCH THAT“(可简写为”ST”或“S.T.”),后面跟约束条件行。每次回车后将显示“？”提示符。最后,输入END 回到命令状态模式.,例：,下面是同一问题的两种合法的输入方式:,1)MIN 2X+3Y SUBJECT TO-5X-2y5 END,2)MIN 2X+3 Y ST-5x-2Y+5 END,注：变量名可以由18个字母或数字型的字符构成,且第一个字符必须是字母。变量系数不能是指数型,例如:.258E+29形式的系数是不允许的。任一系数的整数位数最多为9位，小数位数最多为五位。关键词(“MAX”,“ST”,“END”.)及各行之间必须用一个或多个空格分隔开。空格可以出现在一行之中,但不能出现在变量名中。一个回车符等价于一个空格。任一约束可自由选择一个名称来代替行号,例如:DEMAND)10X-Y 5,RETRIEVE（RETR）命令:执行该命令可直接从硬盘上的文件中获得一个LINDO格式的模型。LINDO 会为你提示可供选择的具体的文件名。能被RETRIEVE的模型文件必须是以前经过“SAVE”行命令存入的文件，或者经过FILE|SAVE（或SAVE AS）菜单命令以LINDO PACKET格式存入的模型,后缀通常是“LPK”，（即LINGO压缩格式文件）;而不能是LINDO文本格式文件（后缀通常是“LTX”）.,RMPS 命令:读取一个MPS 格式文件,并转化成LINDO格式的模型。LINDO 会为你提示可供选择的具体的文件名。该模型文件必须是MPS 格式文件（关于MPS格式文件的说明见附录），如以前经过“SMPS”命令存入的文件，或经过FILE|SAVE（或SAVE AS）菜单命令以MPS格式存入的模型（后缀通常是“MPS”，即MPS格式文件）.,TAKE 命令:用该命令可执行由一系列LINDO命令组成的文本文件（称为LINDO命令的脚本文件）。该文件内容只能同终端输入一致,例如文件中不能有行号等，且文件中最后一个命令应为“LEAVE”。参见本章2.7节的例子。,LEAVE 命令:该命令表示结束一个可由“TAKE”行命令或“FILE|TAKE COMMANDS”菜单命令访问的文件的输入。,RDBC 命令:从（数据库格式）文件中读出当前模型的一个初始解。该解应该是以前由SDBC 命令存入文件中的。,FBR 和 FINS命令:FBR 命令从一个由 FBS 命令建立的文件中得到一个(可行)基，FINS 命令从一个MPS格式的文件中得到一个(可行)基。此时一个与该(可行)基匹配的LP模型必须是内存中已有的。,2.6.3 DISPLAY（显示类命令）,PICTURE（PIC）命令:给出一个模型中系数矩阵的逻辑示意图，参见 Report|Basis Picture菜单命令。该命令有助于检查一个模型的输入是否正确。,Z.000000-.000001 Y.000001-.000009 X.000010-.000099 W.000100-.000999 V.001000-.009999 U.010000-.099999 T.100000-.999999 A 1.000001-10.000000 B 10.000001-100.000000 C 100.000001-1000.000000 D 1000.000001-10000.000000 E 10000.000001-100000.000000 F 100000.000001-1000000.000000 G 1000000,逻辑示意图中用字母代表的数字大小:,TABLEAU（TABL）命令:显示当前单纯形表（参见菜单命令Reports|TABLEAU）。,LOOK 命令:可用“LOOK”查看当前问题模型的全部或部分。键入“LOOK ALL”可看全部问题模型。键入“LOOK row1,row2”或“LOOK row1-row2”可看行row1至行row2。模型中系数只能有5个小数位,最多有9 位整数，任何更大的数只能显示为“*”。,NONZEROES（NONZ）命令:显示一个简略的解答报告,其中只显示非零的变量及相应的行。“NONZ”命令并不能求解问题,所以需首先执行“GO”命令,且“NONZ”只有在设置了“TERSE”（简洁型）交互型模式后才能起作用。,SHOCOLUMN（SHOWC）命令:键入 SHOC variable-name可显示出变量variable-name 的系数列。,SOLUTION（SOLU）命令:显示解的标准报告。,RANGE 命令:显示关于 RHS(右端项)及OBJ(目标函数费用系数)的范围报告（敏感性分析）。,BPICTURE（BPIC）命令:按最后一次转置/三角化的行序显示当前(可行)基的逻辑图。参见 Report|Basis Picture菜单命令。,CPRI和RPRI 命令：可选择地显示列(用CPRI命令)或 行(用RPRI命令)的有关信息。,CPRI的命令格式如下:CPRI print-list:conditional-expression例如,执行 CPRI N P:N=M%X.AND.D 0将显示满足下列条件的列（变量）的名称（N：NAME）及原始值(P：PRIMAL VALUE),其条件为:列名（N）的第一个字符=M,第二、三个字符任意，第四个字符=X,且有一对偶值(DUAL VALUE)大于零。如果print-list一项被省略了,将只显示匹配的数目。,N=NAME(名称)P=PRIMAL VALUE 原始值(相当于行的松驰量)D=DUAL VALUE(相当于列的REDUCED COST)R=RIM(列对应的目标函数的系数;对于行，则表示右端项)U=SIMPLE UPPER BOUND(简单上界)L=SIMPLE LOWER BOUND(简单下界)T=变量类型(C,I,or F;)Z=一列或一行中的非零元.%=名称(N)中的不确定字符（任意字符）,print-list（显示列表）及 conditional-expression（条件表达式）中有关列/行特征的常用符号及意义:,其它一些有用的符号有:算术运算符 逻辑运算符 关系运算符 顺序运算符+-/*.AND.=#()LOG()EXP().OR.ABS().NOT.,DMPS 命令:以MPS（数学规划系统）格式显示当前解答报告.,PPIC 命令:交换模型中的行或列，给出模型中系数的报告，使得非零数尽量靠近主对角线。,LKLG 命令:LKLG是LOOK LINGO的意思，以LINGO格式显示模型（LINGO格式将在下一章介绍）。,2.6.4 OUTPUT（输出类命令）,SAVE 命令:将当前的问题模型用LINGO 压缩格式存储到一个文件中。该问题模型可由“RETR”命令重新提取。,DIVERT（DIVE）命令:要求你提供一个文件名,随后所有的输出(如解集报告等),将转至该文件中,直至你给出一个 RVRT(REVERT)命令为止.,RVRT 命令:重新使以后的所有结果输出都回到终端。该命令的作用与“DIVERT”命令相反。,SMPS 命令:将当前的问题模型用MPS 格式存储到文件中。,SDBC 命令:用数据库格式存储一个解。变量名称,取值大小,REDUCED COST,变量类型，上界（SUB）和下界（SLB）分别以(A8,2G15.8,A1,2G15.8)格式存储（这里A表示字符型，G表示数值型）。,FBS 命令:将当前的(可行)基按LINDO格式存入一个文件。若重新提取,可参见 FBR 命令,FPUN 命令:将当前的(可行)基以MPS格式存入一个文件。若重新提取,可参见 FINS 命令。,SMPN 命令:将当前的模型以扩展的MPS格式存入一个文件，该格式可以包括BV,LI,UI等扩展。,2.6.5 SOLUTION(求解类命令),GO 命令:求解当前的问题模型。该模型在求解过程中不会被改变。若在GO之后有一正整数,表示用单纯形法迭代旋转（PIVOT)的次数,PIVOT（PIV）命令:演示单纯形方法的每一步旋转迭代(PIVOT STEP)。如果键入“PIVOT”+变量名,则该变量会进入基。变量名后还可给出该变量所在的行号，即指定旋转元。,GLEX 命令:按字典序对目标进行优化。先优化第1个目标，然后把这个目标的值固定在最优值，对第2个目标进行优化；依此类推。这时要求按照一定的特殊形式输入一个多目标模型。,2.6.6 PROBLEM EDITING（编辑类命令）,ALTER（ALT）命令:用ALTER可编辑当前的问题模型.使用格式为:ALTER row-id var-id.row-id 是需要改动的行的行号,“var-id”是需要改动变量系数的变量名。随后,LINDO会提示你输入一个新的值.如果想改动RHS(右端项),DIRECTION(不等号方向)或某个行的名称,var-id一项可用 RHS,DIR,或 NAME。,注:-对目标函数而言,有效的 DIRECTIONS有MAX 或MIN;-对所有其它行可用；-请用DELETE命令,而勿用ALTER来消去一行。,EXTEND（EXT）命令:可为一个以前定义的问题模型增添约束行。输入新的行,不要再键入MAX,MIN或SUBJECT TO这样的关键词。新的行将会被附在原问题模型的最后，键入END结束。,DELETE（DEL）命令:键入DELETE row-id可从当前的问题模型中消除行 row-id.也可 键入 DELETE row1 row2 消去行row1 至行row2。DELETE ALL 可用来清除当前的整个问题模型。,FREE、SUB、SLB 命令:分别设置自由变量、变量上界、下界，与模型窗口下的功能和使用方法类似。,APPC 命令:是APPEND COLUMN的意思。键入 APPC var-id 可为问题模型添加 以var-id命名的新的一列。随后是关于该对应变量出现的行/系数值。每行有一对行/系数值;行和系数值要用一个空格分开。输入0作为行名可结束。若以RHS为列名,将使输入成为新的 RHS(右端项)。,2.6.7 QUIT（退出类命令）,QUIT 命令:该命令用于退出LINDO系统（不仅仅是退出命令窗口！）。任何未存储下来的问题模型和其他数据会被丢失!,2.6.8 INTEGER QUADRATIC AND,INTEGER（INT）和 GIN 命令:GIN命令可将问题模型中的变量标为整数型，INT 命令可将问题模型中的变量标为 0/1型。第一种格式为“INT（或GIN）n”,其中 n 是整型变量的个数，此时LINDO 要求整型变量应放在问题模型的最前面。第二种格式为 INT（或GIN）var-id,其中 var-id是变量名。这与模型窗口中的功能和使用方法类似。,PARAMETRIC PROGRAMS（整数、二次与参数规划类命令）,QCP 命令:QCP 用于定义一个二次规划问题。问题通过在实际约束前增加有关变量的一阶条件转化为线性(互补)型。这需要我们为每一个实际约束增加一个对偶变量。要使用QCP,第一行(目标函数)只用于给出相应变量的顺序。QCP用于指出第一个实际约束的行号。,PARA 命令:（参见菜单命令“Reports|Parametrics”）键入PARA row-id new-rhs 可对行 row-id的RHS(右端项)进行参数分析.PARA 会将该行RHS(右端项)的当前值改为新值new-rhs,同时演示出在由此方式改变任一(可行)基产生的最优目标值。在此之前,该问题需被优化过。,POSD 命令:（参见菜单命令“Reports|Positive Definite”）检验当前二次规划问题中二次型对应的约束矩阵是否正定。,TITAN 命令:该命令可收紧一个LP/IP 问题模型(加强条件)，是LINDO进行预处理的一部分。,第一,它将收紧上界,例如:2X+Y 12-X+2Y 3 执行TITAN 命令后可将上界减为:SUB X 6 SUB Y 4.5,第二,它会收紧整型变量的系数，例如除上述条件外另外有条件:30W-3X+2Y 3 其中 W 是 0/1型,那么执行TITAN 命令收紧后为:21W-3X+2Y 3,BIP 命令:（在菜单命令EDIT|OPTIONS中也有此功能）键入“BIP bound-val”会将“bound-val”标识为“篱笆值”，即整数解的目标函数值的一个界。此后若分枝定界树中某一分枝的最佳值比“篱笆值”还坏，该分枝会剪掉。例如,任何已知的可行整数解对应的目标值都可以看作一个 BIP。,IPTOL 命令:（在菜单命令EDIT|OPTIONS中也有此功能）格式为:IPTOL F,其中 F 是一个非负分数（百分数）。当搜索另一个IP解时,只考虑比目前最好的解至少优 100F%的解。,2.6.9 CONVERSATIONAL PARAMETERS（对话类命令）,WIDTH和PAGE 命令:（在菜单命令EDIT|OPTIONS中也有此功能）键入WIDTH n可告知LINDO 你的终端行宽为 n 字符。例如:也许你需要用 WIDTH 132 告诉LINDO你使用的是宽行打印纸。键入PAGE n设置帧幅（每页多少行）。例如,PAGE 24 将使每屏幕显示 24行出现一次暂停。触击一次CR（回车）将显示下一幅。PAGE 0 表示不设限制,这对于硬拷屏是适宜的。,TERSE（TERS）和VERBOSE（VERB）命令:（在菜单命令EDIT|OPTIONS中也有此功能）TERS改变对话方式为TERSE(简明)型。例如,它将不会自动地显示模型的最优解报告，使用者需用NONZ,CPRI,或RPRI等命令来浏览解。命令VERBOSE可消除 TERSE状态，令对话方式回到详细型状态(缺省状态)。,BATCH（BAT）和 PAUSE（PAUS）命令:BATCH设置对话方式到 BATCH(批处理)状态模式。分批运行任务,可使输出更具可读性,如发生错误，则可在第一个主要错误处停止运行。PAUSE表示暂停直至用户键入下一个回车，PAUSE后的内容(在同一行)被显示到终端上。这两个命令常用于命令脚本文件中（命令脚本文件可用TAKE命令读出来运行）。,2.6.10 USER SUPPLIED ROUTINES（用户过程类命令）,USER 命令:在LINDO命令模式下键入“USER”只是显示一个提示信息，没有什么其他用处。实际上，LINDO中提供了与其它应用程序开发工具（如Visual Basic，Fortran，C+，MATLAB等）的接口，有大量子过程可供用户开发自己的应用程序时调用，从而构造一个问题模型、求解并获得解的有关信息等。这对于利用LINDO来开发自己的应用程序来说是非常有用的，详细信息请读者参阅LINDO API的使用手册。,2.6.11 MISCELLANEOUS（其他命令）,INVERT（INV）命令:INVERTS当前的(可行)基求逆。通常将使结果更趋精确。,STAT 命令:给出当前模型的统计报告，参见菜单命令“Reports|Statistics”。,BUG 命令:如果你发现了LINDO系统的漏洞，用该命令显示应该向谁报告（通常就是LINDO公司的联系地址）。,DEBUG（DEB）命令:如因约束系数或右端项中的错误造成问题无可行解,DEBUG将标出一个包含错误的约束条件的最小集合（LINDO尽量如此做）,但不能用于二次规划。参见菜单命令“Reports|Debug”。,SET 命令:重新设置 LINDO的内部参数，与LINDO菜单命令EDIT|OPTIONS的功能类似。SET 命令的使用格式为:SET PARAM-ID NEW-VALUE,可行的参数（PARAM-ID）有:,PARAM-ID 作用 1 最后约束的误差容限（精度）2 初始约束的误差容限（精度）3 进基变量的 REDUCED COST 的误差容限（精度）4 将整数变量的取值固定时REDUCED COST的阈值（上限）5 旋转（迭代）次数的阈值（上限）6 是否对整数规划（IP）进行预处理（0：否；0:是）7 是否进行SCALING（改变尺度使数据更均衡）（0：否；0:是）8 是否显示状态窗口（0：否；0:是）9 分枝策略：（0：缺省；1:向上整取优先；-1:向下整取优先）10 最优整数解的界（即“篱笆”值，参见BIP命令）11 基于惩罚的分枝中树的深度 12 基于惩罚的分枝中评价的候选项 13 是否取消占优的整数变量（0：否；0:是）,TITLE（TITL）命令:TITLE TEXT命令用标题 TEXT命名当前模型；只输入TITLE则显示当前的标题（参见菜单命令“FILE|TITLE”）。,NEWPW 命令:该命令用于更新LINDO的使用许可证密码。升级LINDO系统到更高级别的用户版本时就可以这样做（如提升LINDO对求解规模的限制）。（功能与菜单命令“FILE|LICENSE”相同）,THE END,Thank you very much!,