数学建模社区-数学中国
标题:
可能用到的建模工具
[打印本页]
作者:
lysysxx
时间:
2009-4-18 20:03
标题:
可能用到的建模工具
数学建模软件介绍
/ F' ~" j: a- o- O M2 D# _7 k
一般来说学习数学建模，常用的软件有四种，分别是：matlab、lingo、Mathematica和SAS下面简单介绍一下这四种。
5 o2 i% `; {' u* ?8 A* A) E
7 T: [# Z1 h! u t. ?. h e; w
1.MATLAB的概况
% T- U5 C1 Q) I
MATLAB是矩阵实验室（Matrix Laboratory）之意。除具备卓越的数值计算能力外，它还提供了专业水平的符号计算，文字处
# V) k2 b2 X4 ]* c( \3 `
: Z3 ] r# o$ H, w0 h
理，可视化建模仿真和实时控制等功能。
% A* n6 {( o0 S: }1 u5 Q1 n" @; ?" r
# u( a( y9 W o1 J
MATLAB的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学,工程中常用的形式十分相似,故用MATLAB来解算问题要比用C,FORTRAN等
, Z; w4 M* e0 }
, L; z* I J9 s2 i3 [
语言完相同的事情简捷得多.
0 g9 P4 T* g) K$ v
H5 l5 g" K7 ?- R* [4 [
当前流行的MATLAB 5.3/Simulink 3.0包括拥有数百个内部函数的主包和三十几种工具包(Toolbox).工具包又可以分为功能性工具
! e$ c8 v* ~: r
1 y) k$ e9 }* {- G0 O. A3 V9 J% o6 }
包和学科工具包.功能工具包用来扩充MATLAB的符号计算,可视化建模仿真,文字处理及实时控制等功能.学科工具包是专业性比较强
q6 E3 L8 s& \
) L! j5 X3 Q3 H, d- `' p' |
的工具包,控制工具包,信号处理工具包,通信工具包等都属于此类.
! A1 g2 f4 L6 v8 d) ?# [
& V5 O/ f, m% i# m6 ^
开放性使MATLAB广受用户欢迎.除内部函数外,所有MATLAB主包文件和各种工具包都是可读可修改的文件,用户通过对源程序的修改
4 T" a. z/ ]* A) D" j1 e
, b8 i% ^6 F3 g9 j) T5 N' Y
或加入自己编写程序构造新的专用工具包.
2 I* W& @- g! {. s1 P
4 _+ x: Z# z- L: `2 f
2.Mathematica的概况
% X- j0 \+ ~ R9 ^
Wolfram Research 是高科技计算机运算( Technical computing )的先趋，由复杂理论的发明者 Stephen Wolfram 成立于
% V/ ~1 I; D7 e4 }+ \1 Y
* P2 X+ |1 Z+ W3 H: G3 o! T" @
1987年，在1988年推出高科技计算机运算软件Mathematica，是一个足以媲美诺贝尔奖的天才产品。Mathematica 是一套整合数字以
8 c6 ~7 w, w2 n9 o7 s# i! G
2 \# O) H8 Z. R
及符号运算的数学工具软件，提供了全球超过百万的研究人员，工程师，物理学家，分析师以及其它技术专业人员容易使用的顶级
) z4 k4 }8 N1 a9 [. q6 {
; V. E2 ]) _/ d) ~- C O8 L
科学运算环境。目前已在学术界、电机、机械、化学、土木、信息工程、财务金融、医学、物理、统计、教育出版、OEM 等领域广
7 v" R. I* C! B4 }- A
3 L2 F8 m) K* f7 y
泛使用。
0 L% O& n+ x8 p/ C1 y9 k5 J5 M0 F
& F/ z% d4 ~9 K I& M5 D
Mathematica 的特色
& b) y2 V5 X% G2 d$ b5 U' z
8 a3 i9 C2 R8 \
·具有高阶的演算方法和丰富的数学函数库和庞大的数学知识库，让 Mathematica 5 在线性代数方面的数值运算，例如特征向量、 反矩阵等，皆比Matlab R13做得更快更好，提供业界最精确的数值运算结果。
) s5 k( F `8 X! Q$ D; I: T
7 J* C$ G! t# U: V! J
·Mathematica不但可以做数值计算，还提供最优秀的可设计的符号运算。
: P% b. X2 d1 C. b
5 T+ E+ P$ f( j6 @* w
·丰富的数学函数库，可以快速的解答微积分、线性代数、微分方程、复变函数、数值分析、机率统计等等问题。
& D, N6 ^5 F" B0 d& m1 K& S( j
" C3 _% U, d5 R
·Mathematica可以绘制各专业领域专业函数图形，提供丰富的图形表示方法，结果呈现可视化。
1 ~0 w" t6 o, ~4 @0 V
# J% `% S- g& j& D4 x# p: @
·Mathematica可编排专业的科学论文期刊，让运算与排版在同一环境下完成，提供高品质可编辑的排版公式与表格，屏幕与打印的 自动最佳化排版，组织由初始概念到最后报告的计划，并且对 txt、html、pdf 等格式的输出提供了最好的兼容性。
8 G6 K! d( A' O9 i/ o3 ?, l
g! F- ?8 Q7 q" W
·可与 C、C++ 、Fortran、Perl、Visual Basic、以及 Java 结合，提供强大高级语言接口功能，使得程序开发更方便。
3 {6 q* t/ t, Z( R7 N
2 F- a8 b4 W9 k) x9 i
·Mathematica本身就是一个方便学习的程序语言。 Mathematica提供互动且丰富的帮助功能，让使用者现学现卖。强大的功能，简 单的操作，非常容易学习特点，可以最有效的缩短研发时间。
) _ v8 f& \- c* N7 d5 H1 Q8 h5 P
, t8 j" c: V; d+ W7 P+ T' f( D' k5 y& W: L
3.lingo的概况
+ F( l- A0 L4 T' H3 V) ] \
LINGO则用于求解非线性规划（NLP—NON—LINEAR PROGRAMMING）和二次规则（QP—QUARATIC PROGRAMING）其中
: U1 m9 y8 O* B& z l4 e) Q
% K( r2 D$ y7 ^& _: O3 ?& h
LINGO 6.0学生版最多可版最多达300个变量和150个约束的规则问题，其标准版的求解能力亦再10^4量级以上。虽然LINDO和
/ j3 P) S% e9 Z8 w% g
( A& d- O+ s0 y: ?& V* {" G
LINGO不能直接求解目标规划问题,但用序贯式算法可分解成一个个LINDO和LINGO能解决的规划问题。
" e0 ~1 E; k4 K- G3 s6 z
! w: y9 m6 i7 A1 M
7 m2 M9 G& \0 m4 C# ?
模型建立语言和求解引擎的整合
+ X0 k$ [8 O' g* n: h1 T) R- k
! \5 R8 h: G3 o+ Z3 H; m( ?
5 t/ h9 d S2 E
LINGO是使建立和求解线性、非线性和整数最佳化模型更快更简单更有效率的综合工具。LINGO提供强大的语言和快速的求解引擎来阐述和求解最佳化模型。
+ b& s5 g( \3 A- q; U
( x1 p) ?2 [" k+ ~' Z+ r; Z
# w- Z; R3 h9 E. l# _- Q
■ 简单的模型表示
v5 G" A# z/ ~/ t6 G
LINGO可以将线性、非线性和整数问题迅速得予以公式表示，并且容易阅读、了解和修改。
C U/ i6 h) Z$ u. N5 r9 X/ d
' B2 h9 r/ c' h6 J& m* y! z1 E! m
* x$ y# T" ~4 C s o
■ 方便的数据输入和输出选择
) _0 b4 S4 [# ]# s% c6 C+ K
LINGO建立的模型可以直接从数据库或工作表获取资料。同样地， LINGO可以将求解结果直接输出到数据库或工作表。
* W. J% u6 ^7 E
& T7 ]) d" s" D5 `
# ` q3 ~- P% d9 m! x6 s
■ 强大的求解引擎
9 P% R6 X p' k- _& {; u0 Z& N
LINGO内建的求解引擎有线性、非线性(convex and nonconvex)、二次、二次限制和整数最佳化。
; T9 B4 Z2 ], p5 F" T
9 E6 S9 A4 C0 Z9 g
. u1 o7 R) L# s/ s$ I* z
■ Model Interactively or Create Turn-key Applications
- q9 @% h: w2 [4 @ F
LINGO提供完全互动的环境供您建立、求解和分析模型。LINGO也提供DLL和OLE界面可供使用者由撰写的程序中呼叫。
- H4 V8 K- K* F, l. l' f! G
- R- i+ S8 \4 i& c* T3 K
2 \7 v% f/ b' W2 y3 K
■ 广泛的文件和HELP功能
" W) Q$ B* v) d" N
LINGO提供的所有工具和文件可使你迅速入门和上手。LINGO使用者手册有详细的功能定义。
! C1 ^6 u9 D) C; }% T) @7 E
' N' Q* h+ D8 z! @7 t, [+ X
4.SAS软件概况
5 F. d! Z' N c7 {; h# D
SAS系统全称为Statistics Analysis System，最早由北卡罗来纳大学的两位生物统计学研究生编制，并于1976年成立了SAS软件研究所，正式推出了SAS软件。SAS是用于决策支持的大型集成信息系统，但该软件系统最早的功能限于统计分析，至今，统计分析功能也仍是它的重要组成部分和核心功能。SAS现在的版本为9.0版，大小约为1G。经过多年的发展，SAS已被全世界120多个国家和地区的近三万家机构所采用，直接用户则超过三百万人，遍及金融、医药卫生、生产、运输、通讯、政府和教育科研等领域。在英美等国，能熟练使用SAS进行统计分析是许多公司和科研机构选材的条件之一。在数据处理和统计分析领域，SAS系统被誉为国际上的标准软件系统，并在96～97年度被评选为建立数据库的首选产品。堪称统计软件界的巨无霸。在此仅举一例如下：在以苛刻严格著称于世的美国FDA新药审批程序中，新药试验结果的统计分析规定只能用SAS进行，其他软件的计算结果一律无效！哪怕只是简单的均数和标准差也不行！由此可见SAS的权威地位。
7 K3 B' S2 W- z! p
/ J* s' s) i4 j3 E2 ^
SAS系统是一个组合软件系统，它由多个功能模块组合而成，其基本部分是BASE SAS模块。BASE SAS模块是SAS系统的核心，承担着主要的数据管理任务，并管理用户使用环境，进行用户语言的处理，调用其他SAS模块和产品。也就是说，SAS系统的运行，首先必须启动BASE SAS模块，它除了本身所具有数据管理、程序设计及描述统计计算功能以外，还是SAS系统的中央调度室。它除可单独存在外，也可与其他产品或模块共同构成一个完整的系统。各模块的安装及更新都可通过其安装程序非常方便地进行。SAS系统具有灵活的功能扩展接口和强大的功能模块，在BASE SAS的基础上，还可以增加如下不同的模块而增加不同的功能：SAS/STAT（统计分析模块）、SAS/GRAPH（绘图模块）、SAS/QC（质量控制模块）、SAS/ETS（经济计量学和时间序列分析模块）、SAS/OR（运筹学模块）、SAS/IML（交互式矩阵程序设计语言模块）、SAS/FSP（快速数据处理的交互式菜单系统模块）、SAS/AF（交互式全屏幕软件应用系统模块）等等。SAS有一个智能型绘图系统，不仅能绘各种统计图，还能绘出地图。SAS提供多个统计过程，每个过程均含有极丰富的任选项。用户还可以通过对数据集的一连串加工，实现更为复杂的统计分析。此外，SAS还提供了各类概率分析函数、分位数函数、样本统计函数和随机数生成函数，使用户能方便地实现特殊统计要求。
, e/ V( c* V: x/ S- Y9 `: z9 s5 {0 Y
参考资料：
http://hi.baidu.com/keaiquan/blog/item/965b8a01436c8dd7267fb554.html
作者:
denglei_math
时间:
2009-4-18 20:14
我认为Mathematica用得很少.
作者:
大苏
时间:
2009-4-18 20:53
谢谢指点!!!!!!!!!!1
作者:
mercuryken
时间:
2009-4-18 21:18
对啊 其实lingo lindo 用的很多的
作者:
羽扇
时间:
2009-4-18 22:16
matlab最多吗
作者:
buct
时间:
2009-4-18 22:54
我用的lingo matlab spss C ORIGIN ps autocad
作者:
sunjwen
时间:
2009-4-19 07:03
楼主辛苦了。。。。。。。
作者:
tianyi
时间:
2009-4-19 07:46
我用matlab maple lingo 和eviews,看来少了
作者:
江南死水
时间:
2009-4-19 10:48
matlab太强大了。。。
作者:
sea_star666
时间:
2009-4-19 21:26
SPSS 可能用的到
作者:
苍溟之鹰
时间:
2009-4-20 01:27
好的。。 。。
作者:
苍溟之鹰
时间:
2009-4-20 01:28
博客链接不错。。
作者:
落叶知秋
时间:
2009-4-24 22:31
sas能用到么！！！
作者:
落叶知秋
时间:
2009-4-24 22:32
matlab用的最多！！！
作者:
hfc1111
时间:
2009-7-28 10:30
谢谢分享~~~~~~~~~~
作者:
馒头帮帮主
时间:
2009-7-28 15:06
看上去挺不错的样子啊，
作者:
shumo779
时间:
2009-7-28 15:57
学习了，哪里提供下载啊？
欢迎光临 数学建模社区-数学中国 (http://www.madio.net/)
Powered by Discuz! X2.5