MATLAB语言在运筹学中的应用

MATLAB语言在运筹学中的应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:173
译者:
出版时间:2005-5
价格:24.00元
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isbn号码:9787810539043
丛书系列:
图书标签:
  • 科研
  • 数学
  • 教材
  • MATLAB
  • 运筹学
  • 优化算法
  • 数学建模
  • 数值计算
  • 算法实现
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具体描述

本书简要介绍运筹学的基本内容和运算方法,并运用MATLAB语言给出了运筹学问题的许多新算法,书中许多自编指令,只要输入有关参数,就可以得到有关问题的解,简洁快捷。

《运筹帷幄:数学模型与决策优化》 内容简介: 本书旨在为读者构建一个扎实的运筹学理论框架,并深入探讨其在解决复杂决策问题中的强大应用。我们将从运筹学的基本概念出发,层层递进,逐步揭示数学建模的艺术与科学,以及如何利用这些模型找到最优或近优的解决方案。 核心内容概览: 第一部分:运筹学基础与建模艺术 运筹学导论: 探索运筹学作为一门跨学科的科学,如何将数学、统计学、计算机科学、经济学等领域的知识融会贯通,以应对现实世界的管理和决策挑战。我们将追溯运筹学的历史发展,理解其在军事、工业、服务业等领域的早期贡献,并展望其在当前大数据和人工智能时代的新机遇。 数学建模: 本部分是本书的基石。我们将深入剖析不同类型的数学模型,包括: 线性模型: 学习如何将实际问题转化为线性方程组和不等式,以及线性规划的基本原理、图解法和单纯形法(概念性介绍,不深入算法细节)。 整数规划模型: 探讨当决策变量必须取整数时,如何构建和求解整数规划问题,例如0-1背包问题、指派问题等。 非线性规划模型: 介绍在目标函数或约束条件包含非线性关系时,如何构建和分析模型,以及一些常见的非线性规划技术(如梯度下降法的基本思想)。 动态规划模型: 学习如何将复杂问题分解为一系列相互关联的子问题,通过求解子问题来获得整体最优解,例如多阶段决策过程。 概率与随机模型: 引入随机变量、概率分布、期望值等概念,探讨如何处理具有不确定性的问题,如排队论(基本概念)、马尔可夫链(基本概念)等。 仿真模型: 介绍如何通过构建和运行计算机模拟来研究复杂系统的行为,特别是在无法直接进行数学分析时。 建模原则与实践: 除了理论知识,我们还将强调建模过程中的关键原则:问题的识别与界定、数据收集与预处理、模型选择与构建、模型校正与验证、以及模型应用与解释。通过一系列案例分析,展示如何将抽象的数学概念转化为解决实际问题的有效工具。 第二部分:经典优化技术与应用 线性规划的理论与应用: 可行域与最优解: 深入理解线性规划问题的几何意义,以及顶点解和最优解的关系。 对偶理论: 介绍对偶规划的概念,理解其在经济解释和算法设计中的作用,以及弱对偶性、强对偶性。 灵敏度分析: 探讨当模型参数发生变化时,最优解如何响应,这对于实际决策至关重要。 应用领域: 详细阐述线性规划在资源分配、生产计划、运输问题、混合问题等方面的经典应用。 网络优化技术: 图论基础: 复习图论的基本概念,如节点、边、路径、连通性等。 最短路径问题: 介绍Dijkstra算法和Floyd-Warshall算法(算法思路介绍),以及其在导航、通信网络中的应用。 最小生成树问题: 介绍Prim算法和Kruskal算法(算法思路介绍),以及其在网络设计、成本最小化中的应用。 最大流与最小割问题: 探讨网络中的流量限制和瓶颈分析,介绍Ford-Fulkerson算法(算法思想),以及其在物流、通信等领域的应用。 运输问题与指派问题: 作为网络流的特例,深入分析其模型构建和求解思路。 整数规划的进阶与应用: 切割平面法与分支定界法(概念性介绍): 简要介绍用于求解整数规划的经典算法思想,无需深入细节。 建模技巧: 学习如何将一些难以直接用线性模型表达的问题转化为整数规划,例如固定成本问题、逻辑约束等。 应用领域: 探讨整数规划在设施选址、项目选择、调度问题、组合优化等方面的应用。 非线性规划的求解策略(概念性介绍): 凸优化基础: 介绍凸集、凸函数等概念,理解其在保证全局最优性方面的作用。 拉格朗日乘数法与KKT条件: 阐述无约束和有约束优化问题的基本求解条件,用于找到潜在的最优解。 应用领域: 涉及投资组合优化、参数估计、工程设计等领域。 动态规划的策略与应用: 最优子结构与重叠子问题: 强调动态规划解决问题的核心原则。 多阶段决策问题的建模: 学习如何将一系列相互依赖的决策过程转化为动态规划模型。 应用领域: 如最短路径的动态规划视角、背包问题、生产库存控制等。 决策分析与不确定性处理: 决策树: 学习如何构建决策树来分析具有多个阶段和随机结果的决策问题,并运用期望货币价值(EMV)进行评估。 效用理论: 探讨风险偏好如何影响决策,介绍效用函数的概念。 博弈论基础(概念性介绍): 简要介绍零和博弈、纳什均衡等基本概念,用于分析竞争性决策环境。 第三部分:现代运筹学视角与前沿 启发式算法与元启发式算法: 在许多NP-hard问题中,找到精确最优解非常困难。本部分将介绍一些用于快速找到良好近似解的方法,如贪婪算法、模拟退火、遗传算法(基本思想)等,并讨论其在组合优化中的应用。 仿真与优化结合: 探讨如何利用仿真模型作为优化算法的评估工具,或者如何将优化技术融入仿真过程以改进系统性能。 运筹学在特定领域的应用: 供应链管理: 库存控制、配送网络设计、生产计划优化。 金融工程: 投资组合优化、风险管理、期权定价。 医疗健康: 资源调度、手术排程、药物研发优化。 交通运输: 路线优化、交通流量管理、公共交通规划。 生产制造: 生产线平衡、质量控制、设备维护优化。 本书致力于提供一个系统、深入且富有启发性的运筹学学习体验。通过理论讲解、案例分析和概念性算法介绍,帮助读者掌握建模思维,理解优化技术的强大力量,并能够将其灵活应用于解决现实世界中千变万化的决策难题。本书将帮助您“运筹帷幄”,做出更明智、更有效的决策。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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作为一个对算法和模型有着浓厚兴趣的研究生,我一直在寻找能够将抽象理论与实际计算有效结合的教材。市面上不乏关于运筹学理论的书籍,但很多都侧重于数学推导,对于如何在计算机上实现这些模型,往往一带而过,或者提供的代码示例十分简略。而《MATLAB语言在运筹学中的应用》则完全不同。它以一种非常务实的态度,将MATLAB这个广泛应用于科学计算和工程模拟的语言,作为连接运筹学理论和实际应用的桥梁。书中对于动态规划部分的讲解,给我留下了深刻的印象。我一直认为动态规划是解决许多优化问题的利器,但其递归和状态转移的定义,在初次接触时确实有些抽象。这本书通过几个经典的例子,比如背包问题、最短路径问题,将MATLAB的数组和矩阵操作与动态规划的思想巧妙地结合起来,让我能够清晰地看到状态是如何一步步构建,最优解是如何在计算过程中被“记忆”和更新的。作者提供的代码,不仅仅是简单地实现了算法,更包含了对算法效率的分析,以及如何利用MATLAB的内置函数来优化计算过程。这对于我进行后续的算法改进和性能优化非常有启发。我甚至注意到,书中在介绍某些复杂算法时,还考虑到了并行计算的可能性,这一点对于处理大规模数据集非常关键。我非常期待在接下来的阅读中,能够深入了解如何在MATLAB中实现更高级的运筹学模型,比如混合整数规划、非线性规划,并且学习如何利用MATLAB的优化工具箱来处理更具挑战性的实际问题。这本书无疑为我的研究提供了一个坚实的实践基础。

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作为一名在运营管理岗位上多年的从业者,我深知效率和优化的重要性。我一直对如何利用科学的方法来提升企业的运营效率充满兴趣,也曾涉猎过一些运筹学相关的书籍,但往往因为缺乏实践工具的支持,学到的理论知识很难真正落地。直到我看到了《MATLAB语言在运筹学中的应用》这本书,我才找到了一个完美的结合点。这本书以一种非常系统和全面的方式,将MATLAB的强大计算能力与运筹学的核心思想相结合,为我提供了一个解决实际问题的强大武器。我特别欣赏书中关于排队论的章节。在日常的客户服务和生产线管理中,排队现象是普遍存在的,如何有效地分析和优化排队系统,对于提升客户满意度和生产效率至关重要。这本书通过MATLAB的代码示例,展示了如何建立不同类型的排队模型,例如M/M/1, M/M/c等,并且能够计算出诸如平均等待时间、系统饱和度等关键指标。我尝试着将书中的代码应用到我们公司一个呼叫中心的场景中,通过调整服务台的数量和平均服务时间,我能够直观地看到对客户等待时间的影响,从而为我们优化人力资源配置提供了科学的依据。让我印象深刻的是,作者在讲解过程中,不仅给出了计算公式,更重要的是,展示了如何在MATLAB中实现这些公式,并且能够生成可视化的图表来展示分析结果,这对于向管理层进行汇报非常有帮助。这本书为我提供了一个理论与实践相结合的平台,让我能够用更科学、更高效的方式来解决实际的运营管理问题。

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我是一名刚刚接触运筹学领域的研究生,对于这个学科的广度和深度都感到既兴奋又有些不知所措。在众多的参考书中,我被《MATLAB语言在运筹学中的应用》这本书的独特视角所吸引。它不仅仅是停留在理论层面,而是将MATLAB这个强大的数学计算软件作为切入点,让抽象的运筹学概念变得生动且可操作。书中关于整数规划的讲解,尤其让我受益匪浅。我一直觉得整数规划在解决诸如生产计划、选址问题、调度问题等方面具有重要的现实意义,但其理论往往涉及到分支定界法、割平面法等复杂的算法。这本书通过MATLAB的优化工具箱,展示了如何轻松地构建和求解整数规划模型,并且能够通过调整约束和目标函数来观察结果的变化。我尝试着将书中关于0-1整数规划的示例代码,修改应用到我们课题组的一个小项目中,用于解决一个简单的资源分配问题,结果非常令人满意。我能够清晰地看到,MATLAB的`intlinprog`函数是如何处理整数约束的,并且能够输出最优解以及对应的目标函数值。让我印象深刻的是,作者并没有止步于此,他还对求解过程中的一些常见问题,比如模型不可行、求解时间过长等,给出了相应的分析和建议。这种“理论+实践+疑难解答”的模式,为我这个初学者提供了极大的便利。我期待着在后续的阅读中,能够学习到更多关于混合整数规划、二次规划等更复杂的优化技术,并且能够将其应用到我未来的研究中。

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一直以来,我对运筹学这个领域都充满了好奇,但总觉得理论知识有些枯燥,缺乏一个直观的实践平台。偶然间翻阅了这本《MATLAB语言在运筹学中的应用》,第一眼就被它的标题吸引了。虽然我不是MATLAB的资深用户,但对编程和数据分析有一些基础的了解,所以这本书对我来说,更像是一扇通往运筹学实际应用的桥梁。我特别欣赏的是,作者并没有一味地堆砌复杂的数学公式,而是巧妙地将MATLAB的强大功能与运筹学的核心概念相结合。比如,在介绍线性规划时,我不仅仅是看到了单纯形法或者内点法的理论推导,更是看到了如何利用MATLAB的`linprog`函数来求解实际的生产调度问题、资源分配问题,以及如何通过调整参数来观察结果的变化。这种“理论+实践”的学习方式,让我这种初学者能够更快地抓住重点,理解抽象的运筹学模型如何在实际场景中落地。更重要的是,作者提供的代码示例都非常清晰易懂,并且有详细的注释,即使我之前没有接触过相关的MATLAB工具箱,也能在参考代码的基础上进行修改和尝试,这对于培养我的独立解决问题的能力非常有帮助。我曾经尝试过一些其他介绍运筹学的书籍,但往往因为缺乏代码支持,学习过程很容易停滞不前,最终不了了之。而这本书在这方面做得非常出色,它不仅仅是教授知识,更是在传授一种解决问题的方法论。我想,对于任何想要将运筹学理论应用于实际工作中的读者来说,这本书都具有很高的参考价值。尤其是对于那些希望通过编程来优化决策、提高效率的工程师、管理者或者研究生,这本书无疑是入门和进阶的理想读物。我期待在接下来的阅读中,能够学习到更多关于网络流、整数规划、排队论等经典运筹学问题在MATLAB中的具体实现,并通过这些实践,真正掌握运筹学的力量。

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作为一名对人工智能和数据科学抱有浓厚兴趣的学习者,我一直在探索如何将数学和编程的知识应用到解决现实世界中的复杂问题。运筹学,这个充满智慧的学科,自然成为了我关注的焦点。然而,在我接触到的许多运筹学教材中,常常存在理论与实践脱节的现象,让人难以将其有效地应用于实际开发。直到我发现了《MATLAB语言在运筹学中的应用》这本书,我才找到了我一直在寻找的“良师益友”。这本书以MATLAB这个强大的科学计算平台为载体,将运筹学中的各种模型和算法,以一种直观且可操作的方式呈现出来。我特别喜欢书中关于机器学习和运筹学相结合的部分。例如,在介绍预测模型时,作者并没有仅仅停留在算法的介绍,而是通过MATLAB的代码示例,展示了如何将机器学习模型的预测结果,作为输入参数,融入到运筹学的优化模型中,从而实现更精准的决策。我尝试着将书中的一个关于需求预测和库存优化的案例,应用到我正在进行的一个数据分析项目中,通过利用MATLAB的回归分析功能来预测未来的产品需求,然后将预测结果输入到书中提供的库存优化模型中,我能够得到一个非常合理的库存水平,既能满足市场需求,又能最大限度地降低库存成本。让我印象深刻的是,作者在讲解过程中,不仅仅是给出了代码,还对代码的逻辑进行了深入的剖析,并且解释了为什么这样设计能够有效地求解问题。这种“知其然,更知其所以然”的讲解方式,对于我这种追求深度理解的读者来说,简直是福音。

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这本书绝对是为我量身定做的!我是一名在物流行业工作的工程师,日常工作中经常需要处理大量的优化问题,比如车辆路径规划、仓储布局优化、库存管理等等。之前虽然接触过一些运筹学相关的概念,但总觉得理论和实际脱节,很难将学到的知识转化为可操作的解决方案。直到我看到《MATLAB语言在运筹学中的应用》,我才意识到,原来MATLAB这个强大的工具,竟然能在运筹学领域发挥如此重要的作用。书中关于组合优化部分的讲解,让我眼前一亮。特别是关于旅行商问题的多种求解方法,从穷举法到启发式算法,再到精确算法,作者都给出了详尽的MATLAB代码实现,并且对每种方法的优缺点进行了深入剖析。我尝试着将书中的代码应用到我们公司实际的配送路线规划中,通过调整参数,竟然真的找到了比之前人工规划更优的路线,大幅降低了运输成本。这种成就感是难以言喻的!而且,这本书的结构设计也非常合理,它不是简单地罗列算法,而是从实际应用场景出发,引出相应的运筹学模型,再通过MATLAB代码进行求解和分析。这种“问题驱动”的学习模式,让我能够更好地理解每个算法的意义和价值。我尤其喜欢作者在分析结果时,不仅提供了数值解,还辅以图表展示,比如在进行资源分配优化时,通过雷达图清晰地展示了不同方案下的资源利用率,这对于向非技术背景的上级汇报工作非常有帮助。我强烈推荐这本书给所有在工程、管理、运营等领域工作的专业人士,它绝对能为你打开一扇新的大门,让你用更科学、更高效的方式解决实际问题。

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一直以来,我都在寻找一本能够真正将运筹学理论与实际应用紧密结合的书籍。作为一名在企业中负责项目管理的专业人士,我深知优化决策对于项目成功的重要性,但也常常因为缺乏有效的工具和方法而感到力不从心。偶然间,我翻阅了《MATLAB语言在运筹学中的应用》这本书,它立刻吸引了我的注意力。这本书以MATLAB这个强大的数学计算软件为媒介,将运筹学中那些看似复杂的理论,转化为一套套切实可行的解决方案。我特别欣赏书中关于项目时间管理和资源调度的内容。在项目管理中,如何有效地规划项目进度,合理分配有限的资源,是至关重要的。这本书通过MATLAB的代码示例,展示了如何利用关键路径法(CPM)和项目评价与回顾技术(PERT)来分析项目进度,以及如何利用整数规划等方法来优化资源分配。我尝试着将书中的代码应用到我们公司的一个实际项目中,通过输入项目的各项任务、依赖关系以及资源需求,我能够利用MATLAB快速生成项目的关键路径,识别出潜在的瓶颈,并且能够得到最优的资源分配方案。这不仅大大提高了我的工作效率,更重要的是,为我提供了科学的决策依据,帮助我更好地控制项目风险。让我印象深刻的是,作者在讲解过程中,不仅给出了代码,还对代码的逻辑进行了深入的剖析,并且解释了为什么这样设计能够有效地求解问题。这种“知其然,更知其所以然”的讲解方式,对于我这种追求深度理解的读者来说,简直是福音。

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长期以来,我对运筹学理论中的那些“模型”和“算法”总是感到有些遥远,仿佛它们只存在于教科书和学术论文之中。然而,当我拿到《MATLAB语言在运筹学中的应用》这本书时,这种感觉瞬间烟消云散。作者用一种非常接地气的方式,将那些抽象的概念一一拆解,并且用MATLAB这个我们熟悉的编程语言,将它们变成了可以触摸、可以运行的实际案例。我特别喜欢书中关于网络流的章节。之前,我仅仅知道最大流最小割定理,但对于如何在实际中应用它,却感到无从下手。这本书通过详细讲解如何使用MATLAB的图论工具箱来构建网络模型,然后利用`maxflow`函数来求解最大流问题,并且清晰地展示了如何将求解结果应用于诸如资源分配、通信网络优化等实际场景。作者甚至还触及了多源多汇的最大流问题,这对于解决一些更复杂的物流调度问题非常有价值。让我印象深刻的是,书中不仅仅是给出了代码,还对代码的逻辑进行了深入的剖析,并且解释了为什么这样设计能够有效地求解问题。这种“知其然,更知其所以然”的讲解方式,对于我这种追求深度理解的读者来说,简直是福音。我能够清晰地看到,MATLAB的矩阵运算和循环结构是如何与图的节点和边对应起来,从而实现算法的计算。我非常期待,在接下来的阅读中,能够学习到更多关于匹配问题、排队论等在MATLAB中的应用,并且能够将这些知识融入到我正在进行的一些工程项目中。

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我是一名对数据驱动决策充满热情的年轻人,一直渴望能够掌握一些能够量化分析和优化决策的工具。在众多领域中,运筹学以其解决复杂问题的能力深深吸引了我。然而,以往接触到的运筹学书籍,大多偏重于理论推导,缺乏实际操作的指导。正当我感到迷茫之际,《MATLAB语言在运筹学中的应用》这本书的出现,仿佛为我指明了方向。这本书以MATLAB为载体,将抽象的运筹学理论转化为生动的代码和可执行的案例,让我能够亲身体验优化过程的魅力。书中关于约束规划的部分,给我留下了深刻的印象。无论是线性规划、非线性规划,还是更复杂的组合优化问题,作者都提供了清晰的MATLAB实现方法。我特别喜欢书中关于资源分配的案例,通过调整资源的数量和各项活动的成本,我能够利用MATLAB快速得到最优的分配方案,并且能够清晰地看到不同方案下的收益差异。这种“所见即所得”的学习方式,极大地激发了我学习的积极性。让我印象深刻的是,作者在讲解过程中,不仅仅是给出了代码,还对代码的逻辑进行了深入的剖析,并且解释了为什么这样设计能够有效地求解问题。这种“知其然,更知其所以然”的讲解方式,对于我这种追求深度理解的读者来说,简直是福音。我非常期待,在接下来的阅读中,能够学习到更多关于模拟仿真、决策分析等在MATLAB中的应用,并且能够将这些知识应用到我未来工作中。

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我是一名在金融领域工作的分析师,日常工作中经常需要处理数据分析、风险评估以及投资组合优化等问题。虽然我之前使用MATLAB进行过一些数据处理和可视化工作,但对于如何将其应用于更复杂的优化建模,一直有些模糊。偶然的机会,我看到了《MATLAB语言在运筹学中的应用》,这本书立刻引起了我的兴趣。它以一种非常直观和实用的方式,展示了如何利用MATLAB来解决金融领域常见的运筹学问题。例如,在介绍投资组合优化时,作者不仅讲解了马科维茨模型的基本原理,更重要的是,提供了使用MATLAB编写的完整代码,用于计算最优权重、预测风险以及生成夏普比率曲线。我尝试着将书中的代码应用于我们公司的一个实际投资组合,通过调整资产配置的约束条件,我能够快速地得到一系列不同的优化方案,并且能够直观地比较它们的收益和风险。这比我之前手动计算和分析效率要高出许多倍。更让我惊喜的是,书中还涉及了一些在金融建模中非常重要的概念,比如蒙特卡洛模拟,以及如何利用MATLAB来进行随机过程的建模和分析,这对于风险管理和衍生品定价都至关重要。我特别欣赏作者在讲解过程中,始终强调实际应用的可行性和效率。他不仅仅是给出了代码,还深入分析了代码的运行效率,以及如何根据具体需求进行参数的调整和优化。这本书为我提供了一个非常宝贵的工具箱,让我能够将运筹学的理论知识,转化为解决实际金融问题的强大武器。

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还不错,DP部分有不少例题。

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