数学规划导论

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出版者:科学出版社
作者:徐增堃
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:2001-03-01
价格:15.0
装帧:
isbn号码:9787030082008
丛书系列:现代数学基础丛书
图书标签:
  • 规划
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  • 导论
  • 优化
  • 线性规划
  • 运筹学
  • 算法
  • 建模
  • 理论
  • 应用
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具体描述

本书分线性规划与非线性规划两部分。线性规划部分主要包括单纯形法、对偶理论和摄动理论。非线性规划部分主要包括最优性条件、对偶理论和鞍点理论,以及约束和无约束最优化中的一些重要方法。本书注重用最基本的理论和工具推导数学规划中的重要结果,同时力图反映本学科的某些科研发展动向。

本书适合于高等院校的学生、教师、研究生作参考书、教材或自学用书。本书还可供有关的科学工作者参考。

《数学规划导论》是一本旨在全面介绍数学规划这一重要优化工具的入门级教材。本书深入浅出地阐述了数学规划的基本概念、理论基础、常用方法以及实际应用,力求使读者在掌握理论知识的同时,也能培养解决实际问题的能力。 核心内容聚焦: 全书围绕数学规划的核心展开,从最基础的模型构建入手,逐步深入到各种类型问题的求解算法。 模型构建与分类: 本书首先强调了如何将现实世界中的优化问题抽象成数学模型,这是进行数学规划分析的第一步。书中详细介绍了线性规划、非线性规划、整数规划、二次规划等基本模型,并阐述了它们各自的特点和适用范围。读者将学习如何准确地定义目标函数、约束条件,以及如何识别不同类型的变量(连续变量、整数变量)。 理论基础: 为了理解求解算法的原理,本书深入讲解了数学规划的理论基础。这包括线性规划的对偶理论、Kuhn-Tucker(KKT)条件在非线性规划中的应用,以及凸性理论对于保证全局最优解的重要性。通过对这些理论的透彻理解,读者能够更深入地认识问题的结构,并判断算法的有效性。 经典求解方法: 书中系统介绍了求解各类数学规划问题的经典算法。对于线性规划,重点阐述了单纯形法及其改进算法,以及内点法。对于非线性规划,则详细介绍了梯度下降法、牛顿法、拟牛顿法、共轭梯度法等基于梯度的优化方法,以及一些无约束优化和约束优化的方法。整数规划部分,则介绍了割平面法、分支定界法等。 算法实现与分析: 除了算法的原理,本书也关注算法的实现细节和性能分析。通过对算法收敛性、计算复杂度的讨论,帮助读者理解不同算法的优劣,并在实际应用中做出更明智的选择。 实际应用案例: 为了让读者感受到数学规划的强大力量,书中穿插了大量来自不同领域的实际应用案例。这些案例涵盖了生产计划、资源分配、投资组合优化、物流调度、工程设计、机器学习等多个方面,生动地展示了数学规划在解决实际问题中的重要作用。通过分析这些案例,读者可以学习如何将抽象的数学模型与具体的业务场景相结合。 学习收获与目标: 阅读《数学规划导论》后,读者将能够: 建立数学规划思维: 掌握将实际问题转化为数学模型的能力,这是运用数学工具解决问题的基础。 理解优化原理: 深入掌握数学规划的核心理论,理解各种优化算法的设计思想。 掌握常用算法: 熟悉并能够运用多种经典的数学规划求解算法。 分析与评估: 能够分析问题的特性,选择合适的算法,并评估算法的性能。 解决实际问题: 将所学知识应用于实际工程、经济、管理等领域的优化问题,寻找最优解决方案。 本书特色: 本书力求在理论深度和实践应用之间取得平衡。语言清晰、逻辑严谨,辅以丰富的图示和例题,帮助读者理解抽象概念。对于初学者,本书提供了扎实的理论基础;对于有一定基础的读者,本书则提供了更深入的探讨和更广泛的应用视角。是一本不可多得的数学规划入门与进阶读物。

作者简介

目录信息

第一部分 线性规划
第一章 基本概念和基本性质
1. 1 引言
1. 2 线性规划的基本概念
1. 3 线性规划的基本定理
1. 4 实际应用的例子
习题
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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这本书的行文风格有一种独特的沉稳和力量感,读起来让人感到非常踏实,仿佛作者是一位经验极其丰富的老教授,正面对面地与你进行深入的交流。他很少使用那些故作高深的术语来炫耀知识深度,而是用最精准、最经济的语言去描述复杂的数学关系。尤其是在处理对偶理论和灵敏度分析这两个难点时,作者的阐述方式令人叹服。他没有直接给出大量的定理,而是通过对原始问题和对偶问题的经济学含义的反复剖析和类比,让读者自然而然地“悟出”了对偶关系的精髓。这种强调“直觉理解先于形式证明”的教学策略,极大地增强了读者的自信心。我感觉自己不是在被动地接受知识,而是在主动地构建对数学规划世界的认知地图。这种沉浸式的学习体验,在学术著作中是相当罕见的。

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坦白说,这本书的习题设计是其最让我感到惊喜的部分之一。很多数学类书籍的习题要么太简单,缺乏挑战性,要么就是直接跳跃到需要查阅大量资料才能解答的程度。而这本书的习题设置,简直是为“学以致用”量身打造的。它们巧妙地结合了理论知识和工程实践中的常见场景,难度梯度控制得非常到位。从最基础的验证性练习,到需要自行建立模型的应用题,再到最后几章那些需要综合运用多个知识点的综合项目,环环相扣。特别是书后附带的几组案例分析,作者甚至为读者指明了可用的软件工具和数据来源,这极大地拓宽了我们解决实际问题的思路。这些习题不仅仅是检验学习成果的工具,更像是作者留下的一个个等待被探索的“小研究课题”,真正体现了数学工具的强大生命力。

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这本书的插图和排版真是让人眼前一亮,它不像传统的教科书那样枯燥乏味,大量的图表和生动的案例分析,让那些原本晦涩难懂的概念变得触手可及。特别是对于初学者来说,这种视觉化的呈现方式极大地降低了学习门槛。我记得有一次,我在理解某个优化问题的边界条件时感到很困惑,但书中的一个示意图瞬间就帮我打通了任督二脉。作者在选择例子时也非常用心,从经典的运输问题到更贴近实际的资源分配,每一步的推导都清晰详尽,甚至连一些看似微小的细节都没有放过。这种对细节的打磨,体现了作者深厚的学术功底和对教学艺术的精湛把握。阅读的过程更像是一场精心设计的探索之旅,而不是单纯的知识灌输。那种跟随作者的思路,一步步揭开复杂数学模型面纱的成就感,是其他一些理论性太强的书籍所无法比拟的。它真的让数学规划这个领域变得“可爱”起来了。

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我必须承认,我一开始对阅读一本关于“导论”的书抱持着一定的保留态度,通常这类书籍要么过于浅尝辄止,要么就是堆砌了太多不必要的背景知识,真正核心的内容反而被稀释了。然而,这本书却成功地找到了一种微妙的平衡点。它没有急于求成地跳入高深的理论证明,而是用一种非常严谨的、循序渐进的方式,构建起整个学科的知识体系框架。作者对于线性规划、整数规划、非线性规划等核心分支的介绍,都采用了“问题提出—数学建模—求解方法概述—应用实例”的标准流程,使得逻辑链条异常清晰。这种结构设计非常适合需要系统性理解学科全貌的读者。更值得称赞的是,它在讨论算法时,对于各种启发式方法和精确解法的适用场景和局限性进行了深入的比较分析,这种批判性的视角,远超出了普通入门教材的范畴,迫使读者去思考“为什么用这个方法”而不是仅仅停留在“如何用这个方法”的层面。

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这本书的装帧质量和纸张选择也值得称赞。在数字化阅读日益普及的今天,一本纸质书的实体感受变得尤为重要。这本书的开本适中,便于携带和在案头摊开查阅。纸张的质地很好,印刷清晰,墨迹浓重,即便是长时间阅读也不会让眼睛感到过分疲劳。更重要的是,书中对公式和符号的排版极为考究,所有希腊字母、矩阵运算和上下标都处理得干净利落,没有出现任何模糊或错位的情况,这在阅读高度依赖精确符号的数学著作时至关重要。这种对书籍物理形态的尊重,反映了出版方和作者对读者阅读体验的重视程度。它不仅仅是一堆知识的载体,更是一件值得在书架上收藏和经常翻阅的精美工具书。好的载体,能让人更愿意亲近知识本身。

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