非線性規(guī)劃與多目標(biāo)規(guī)劃模型及其求解實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)

非線性規(guī)劃與多目標(biāo)規(guī)劃模型及其求解實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)

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1、非線性規(guī)劃與多目標(biāo)規(guī)劃模型及其求解一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙饬x[1]學(xué)習(xí)非線性規(guī)劃模型的標(biāo)準(zhǔn)形式和建模方法;[2]掌握建立非線性規(guī)劃模型的基本要素和求解方法;[3]熟悉MATLAB軟件求解非線性規(guī)劃模型的基本命令;[4]通過范例學(xué)習(xí),了解建立非線性規(guī)劃模型的全過程,與線性規(guī)劃比較其難點(diǎn)何在。通過該實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí),使學(xué)生掌握最優(yōu)化技術(shù),認(rèn)識(shí)面對(duì)什么樣的實(shí)際問題,提出假設(shè)和建立優(yōu)化模型,并且使學(xué)生學(xué)會(huì)使用MATLAB軟件進(jìn)行非線性規(guī)劃模型求解的基本命令,并進(jìn)行靈敏度分析。解決現(xiàn)實(shí)生活中的最優(yōu)化問題是本科生學(xué)習(xí)階段中一門重要的課程,因此,本實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)尤為重要。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.建立非線性規(guī)劃模型

2、的基本要素和步驟;2.熟悉使用MATLAB命令對(duì)非線性規(guī)劃模型進(jìn)行計(jì)算與靈敏度分析;3.學(xué)會(huì)計(jì)算無約束優(yōu)化問題和有約束優(yōu)化問題的技巧。三、實(shí)驗(yàn)步驟1.開啟MATLAB軟件平臺(tái),開啟MATLAB編輯窗口;2.根據(jù)問題,建立非線性規(guī)劃模型,并編寫求解規(guī)劃模型的M文件;3.保存文件并運(yùn)行;4.觀察運(yùn)行結(jié)果(數(shù)值或圖形),并不斷地改變參數(shù)設(shè)置觀察運(yùn)行結(jié)果;5.根據(jù)觀察到的結(jié)果和體會(huì),寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。四、實(shí)驗(yàn)要求與任務(wù)根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟,完成以下實(shí)驗(yàn),要求寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告(實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹鷨栴}→數(shù)學(xué)模型→算法與編程→計(jì)算結(jié)果→分析、檢驗(yàn)和結(jié)論)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)1求解無約束優(yōu)化1)畫出該曲面圖形,直觀地判斷該函

3、數(shù)的最優(yōu)解;2)使用fminunc命令求解,能否求到全局最優(yōu)解?2.求解非線性規(guī)劃,試判定你所求到的解是否是最優(yōu)?應(yīng)用實(shí)驗(yàn)3.貸款方案某服裝連鎖店老板希望開辦三家新商店:一家在北京,一家在上海.開辦這些商店分別需要170萬,250萬,100萬元。為對(duì)此計(jì)劃融資,該老板與三家銀行進(jìn)行了聯(lián)系.見表6.1三家銀行對(duì)各個(gè)項(xiàng)目的貸款利率北京店上海店重慶店銀行16.1%5%6.5%銀行26.2%5.2%6.2%銀行36.5%5.5%5.8%根據(jù)商店的位置和對(duì)相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估,每家銀行都決定至多提供8年期總值為300萬元的貸款,但對(duì)不同商店項(xiàng)目的利率各不相同(見表6.1).請(qǐng)制定從這些銀行進(jìn)行貸

4、款的方案,以使每個(gè)商店都能得到所需的資金,并使總支出最小.4.組合投資問題設(shè)有8種投資選擇:5支股票,2種債券,黃金.投資者收集到這些投資項(xiàng)目的年收益率的歷史數(shù)據(jù)(見表6.1),投資者應(yīng)如何分配他的投資資金,即需要確定這8種投資的最佳投資分配比例.表6.18種投資項(xiàng)目的年收益率歷史數(shù)據(jù)項(xiàng)目年份債券1債券2股票1股票2股票3股票4股票5黃金19730.075-0.058-0.148-0.185-0.3020.023-0.1490.67719740.0840.02-0.265-0.284-0.3380.002-0.2320.72219750.0610.0560.3710.3850.3

5、180.1230.354-0.2419760.0520.1750.2360.2660.280.1560.025-0.0419770.0550.002-0.074-0.0260.0930.030.1810.219780.077-0.0180.0640.0930.1460.0120.3260.29519790.109-0.0220.1840.2560.3070.0230.0481.21219800.127-0.0530.3230.3370.3670.0310.2260.29619810.1560.003-0.051-0.037-0.010.073-0.023-0.31219820.1

6、170.4650.2150.1870.2130.311-0.0190.08419830.092-0.0150.2240.2350.2170.080.237-0.12819840.1030.1590.0610.03-0.0970.150.074-0.17519850.080.3660.3160.3260.3330.2130.5620.00619860.0630.3090.1860.1610.0860.1560.6940.21619870.061-0.0750.0520.023-0.0410.0230.2460.24419880.0710.0860.1650.1790.1650.07

7、60.283-0.13919890.0870.2120.3160.2920.2040.1420.105-0.02319900.080.054-0.032-0.062-0.170.083-0.234-0.07819910.0570.1930.3040.3420.5940.1610.121-0.04219920.0360.0790.0760.090.1740.076-0.122-0.07419930.0310.2170.10.1130.1620.110.3260.14619940.0

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