GAMS简明教程:优化问题与运输线性规划解析
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更新于2024-07-22
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GAMS(General Algebraic Modeling System)是一种高级建模系统,主要用于数学优化问题的建模和求解。这个简明教程由Richard E. Rosenthal编著,旨在为用户提供快速入门GAMS的指导。教程中包含一个实际的线性规划问题作为示例,帮助读者理解GAMS的工作原理和应用。
2.1 简介
教程的引入部分通过一个具体的运输问题来介绍GAMS。这个优化问题源于蒙特利尔市Naval研究生院,展示了如何使用GAMS解决和分析问题。运输问题是一个经典的线性规划问题,常被用作优化技术的测试案例。尽管它简单,但能够体现GAMS在处理复杂问题时的灵活性和效率。不论问题的规模大小,运输问题的结构都保持不变,这使得它成为演示GAMS建模能力的理想选择。
问题背景:
在运输问题中,我们有多个工厂(i=plants)和多个市场(j=markets),每个工厂都有一定的供应量(a),每个市场都有特定的需求(b),而从工厂到市场的每单位运输成本是已知的(c)。目标是确定从每个工厂向每个市场运输商品的数量(x),以最小化总运输成本。
模型定义:
- 指数:i代表工厂,j代表市场。
- 给定数据:a表示工厂i的供应量,b表示市场j的需求量,c表示工厂i到市场j的单位运输成本。
- 决策变量:x表示从工厂i到市场j运输的商品数量,且x必须是非负的。
- 约束条件:
- 供应限制:所有运往市场的商品量不能超过工厂的供应总量。
- 需求满足:所有市场的需求量必须得到满足。
- 目标函数:最小化总运输成本,即所有运输单元成本的总和。
这个例子不仅展示了如何用GAMS定义问题的变量、约束和目标,还突出了GAMS语言的简洁性和可读性。通过这个实例,读者可以快速掌握GAMS的基础知识,并为进一步学习GAMS的高级特性打下基础。
在实际应用中,GAMS广泛应用于各种优化问题,包括生产计划、物流调度、投资决策、能源管理等。它的强大功能在于能够处理大规模的数学模型,并与多种求解器接口,如LP(线性规划)、MIP(混合整数规划)和NLP(非线性规划)等,从而解决复杂的现实世界问题。通过学习GAMS简明教程,用户不仅可以学会如何构建优化模型,还能掌握如何利用GAMS进行问题求解和结果分析。
2022-07-13 上传
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