LINGO软件在《运筹学》教学中的应用-软件技术.doc

LINGO软件在《运筹学》教学中的应用-软件技术LINGO软件在《运筹学》教学中的应用 颜红彦(南京林业大学理学院,江苏南京210037)摘要:运筹学是一门实践性很强的学科,为培养应用型、创新型人才,必须开展并重视运筹学实验教学。本文分析了高校《运筹学》教学方法中的不足,指出了在《运筹学》教学中引入Lingo软件的必要性并且结合多年运筹学教学实践,对如何利用Lingo软件有效开展实验教学进行了探讨和研究。关键词 :运筹学;lingo;线性规划;运输问题中图分类号::A文章编号:1674-9324(2016)11-0253-02基金项目:南京林业大学2015年教育教学改革与质量工程建设项目作者简介:颜红彦(1980-),女,江苏宿迁人,博士,讲师,研究方向:不确定最优控制。《运筹学》是利用现代数学研究各种广义资源的运用、统筹及相关决策等问题,其目的是根据问题的要求,通过分析与运算,使有限的资源发挥最大的效益。这门课程所要求的数学基础面比较广,由于大部分非数学专业的学生数学基础不扎实,所以在《运筹学》教学中就应该淡化理论推导,多强调方法的应用。因此,必须要重视运筹学的实验教学,通过计算机软件和有效的案例分析,讲解如何从实际问题出发分析、建立数学模型,通过对模型的求解来解决实际问题。目前,常用的运筹学软件有Excel,Lingo,Matlab等。相比较而言,Excel软件学生较熟悉,操作简单,利用其规划求解功能求解线性规划问题比较方便,因此对于软件应用能力不强的学生,较简单的规划问题可以利用该软件。然而,很多实际的优化问题,数据量大、模型复杂,利用该软件处理并不方便。Matlab也可以求解优化问题,但需要学生对该软件的使用较熟悉,在课时紧张的情况下,对没有学****过该软件的学生而言,不适合将其作为教学软件。本文将结合《运筹学》的部分知识点,通过实例介绍Lingo在《运筹学》教学中的应用。一、Lingo软件对《运筹学》教学的促进LINGO是LinearInteractiveandGeneralOptimizer的缩写,即“交互式的线性和通用优化求解器”,由美国LINDO系统公司(LindoSystemInc.)推出的,可以用于求解非线性规划,也可以用于一些线性和非线性方程组的求解等,功能十分强大且易用。下面通过具体的实例来说明Lingo在《运筹学》教学中的方便和直观。例如,对于如下的线性规划模型:minz==bx≥0经典的解法是单纯形法,它的基本思想是先确定一个初始的基本可行解,然后判断是否为可行解或问题是否无界,如是停止,否则,去寻找一个能使目标函数有所改善的更好的基本可行解,一直迭代进行,直到最终找到最优解或判断出问题是无界的。对于非数学专业的学生来说,原理是需要强调的,但他们更多的是要懂得如何求解,那么求解最简单的方法就是利用Lingo软件。在课堂上可以直接教学生如何利用Lingo求解简单的线性规划问题,让学生对该软件有个初步的印象。从上面的求解过程来看,利用Lingo来求解该问题时,输入的程序代码几乎和其数学模型的表达式相同,学生很容易接受,这对于大部分学生的烦躁学****心态是一个很好的疏导。对于比较复杂的数学模型,Lingo引入了集合和属性等建模语言,借此可以表达一系列相似的约束条件,从而可以快速方便的表达大规模的优