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标题: 【转载】GAMS中文使用手册连载01 [打印本页]
作者: huashi3483    时间: 2009-11-14 05:10
标题: 【转载】GAMS中文使用手册连载01
写在前面的话2 C& A9 J2 q  K

2 L" v& G! D+ `在学习和工作之余写点东西，这种想法由来已久了。只是总是觉得很忙，抽不出时间做一点点自己喜欢做的事情。突然有一天发现，你必须牺牲某些东西才能得到某些东西。所以，就索性写上几句话聊以**吧。/ R2 A  R1 v0 [4 e& o$ P
最开始，只想翻译一下GAMS的用户手册。但是又觉得这样写很枯燥，不光读者不喜欢看，连自己也要打瞌睡了。如果想催眠的话，还不如去听评书。但是本书还是以解释GAMS的用法为主。中间夹杂着一些自己做modelling 的体验，还可能还有一些毫不相关的东西。可能有很多错误，请读者们原谅。想学习GAMS的同学，想必一定是数学，运筹学或计算机相关专业的了。让大家失望了，其实我的专业是chemical engineering, 本科时候做的是量子化学。阴差阳错上了贼船。但是觉得自己用了这么多年了，总该有点体会，能过帮帮大家。
  _9 k; D, e$ B# R/ A! G- d5 t6 z
0 u' K* S, M: q2 k进入正题之前，还想啰嗦几句题外的话。  @7 B4 h: ?) M8 i# }
能看到这篇文字的同学，恐怕大多数是在灯下苦读的学子。实际上学习某种工具并不重要。真正要学习的是知识，是思维的方法。就像很多计算机系的学生一样，把数据结构和算法精通了，任何工具都是一样的。所以，你用GAMS或者不用GAMS，都没有关系，要把握事物的本质，最关键的东西抓住了，任何语言就是一种输入法。另外，学习一定要有兴趣，要认识到他的beauty，不要把什么都换算**民币，那样你会觉得很累。除了，coding 以外，还要博览群书，文史哲，拿来翻翻，就当休息了。* R9 Z4 l) f# I6 K0 \" l9 j/ I
最后，男子汉们，别忘了，谈一场轰轰烈烈的恋爱！！1 Q6 a* g9 I& S% L8 o' |
" j* P& T+ V, L! R) C) ^1 G

, _$ @, @- E* @9 _/ _. Z
3 w8 Y0 W3 ]& C
, {* g2 V- Z, R, X
0 `, h0 b+ _4 v% Z
4 y$ H: R/ o9 c$ s第一章，基本概况+ G3 q3 d5 s# U9 f: z
  b& r1 S" f0 z4 M6 a7 F, [
GAMS是一种非常简单易学的运筹学建模语言 (www.gams.com），是由WORLD BANK 开发的。由于近几十年计算机软硬件的的高速发展，世界银行决定投资开发GAMS, 来提供：
) o( @" q$ w3 {: y1． 建立复杂模型的高级语言
# {6 @, `$ R4 h" O4 H" h3 }* y2． 简单易学' e% L* D& }, M$ ]: O" w1 @; O
3． 强大的描述代数及逻辑关系3 `' y) ]4 L6 z8 v0 U$ F' W
4． 模型可以独立于算法系统
. d0 X) L& b' f/ C; `GAMS 可以让使用者专心致力于模型的建立而省略了解法方面的考虑因为GAMS包含了解决通用的LP,NLP，MILP，MINLP等各类模型所需要的solver. 另外，GAMS提供了和外界进行交互的输入输出借口。使得用户很方便的导入导出data。! N, p) V% U. Y% J
下面当然是tutorial了，就想学习任何一种编程语言一样，最开始都要学习输出 hello world. 我们这里当然要复杂一点了，举一个最简单的例子，运输问题.
9 d$ T* S2 e, w5 h# }; i这是一个经典的LP问题（不用解释什么是LP吧，呵呵）6 b0 J6 j5 ~% b: f8 `* }  |
用点英语，呵呵，7 n6 B9 M1 G+ I4 v/ Y8 v6 |$ L
In the familiar transportation problem, we are given the supplies at several plants and the demands at several markets for a single commodity, and we are given the unit costs of shipping the commodity from plants to markets. The economic question is: how much shipment should there be between each plant and each market so as to minimize total transport cost?
# G# U/ Z3 c- n2 t就是说，我们已知有一些工厂，生产出的产品要运往一些市场来满足他们的需求，每一个工厂的生产能力（每个工厂能提供产品的数量）以及每个市场的需求（每个市场需要产品的数量）是已知的。另外，我们还知道从特定的工厂到特定的市场，运输一件产品的运费。那么我们怎么样设计从每个工厂到每个市场运送货物的数量，使得总运费最小？/ z/ P: Q5 [5 b$ }  S4 {% R
Indices:2 e$ Y+ O+ t* r! \' h2 L3 Q9 l/ i
i = plants# K7 T' Z, J. A7 {" m& h. Y" U
j = markets
5 g6 }4 D) O7 Q; {Given Data:
$ j/ z8 _3 o7 @6 i/ Q% g/ tai = supply of commodity of plant i (in cases)& N6 t9 n) f$ c7 R
bj = demand for commodity at market j (cases), N7 H7 H$ n7 c0 Q+ Z/ a% g4 k
cij = cost per unit shipment between plant i and market j ($/case)# l7 H& w5 q0 v$ Y& G- E- q
Decision Variables:
: ~6 g$ H1 P: }  R8 gXij = amount of commodity to ship from plant i to market j
6 G, |7 N, @; V3 q0 l在这里唯一的连续变量是Xi,j,. Q; S) t8 m; Y  U
模型就不用我说了吧。。。。
" D# Y7 T. h( p- o4 f
% s9 ]& ?" M/ f( {$ l: V3 x这是一个典型的线性规划问题，他的GAMS code is9 b% r) l, W3 ^% f, k; G

( r  k! H; J& o! E/ J4 fSets
$ ^0 V3 V+ t; C; v; |& m; gi canning plants / seattle, san-diego /
4 y4 g: j' j1 t1 X7 a! dj markets / new-york, chicago, topeka / ;' S. {- v' x6 i+ p2 I9 y3 }
Parameters
5 R) N( C0 `( B  u$ la(i) capacity of plant i in cases8 H3 v# w% h" i6 i; }! k" g5 o4 G8 D
/ seattle 350
# ^/ G6 T( p+ Q$ z$ Y9 @9 usan-diego 600 /
1 y+ Y- h6 g7 u( c" Nb(j) demand at market j in cases
, O0 ?! ?+ H3 t9 I6 K$ S: z1 {( t/ new-york 3259 H2 _/ V/ y9 W( |$ Z0 r
chicago 300: q6 \: ~1 H# q
topeka 275 / ;: J  ]6 _: |, ]
Table d(i,j) distance in thousands of miles
5 _; u+ q7 G2 ynew-york chicago topeka# y( _7 j4 t0 y; F6 M# @
seattle 2.5 1.7 1.8" [, C, c* m5 o  E* w$ c0 J
san-diego 2.5 1.8 1.4 ;/ F  m1 w2 E+ W4 h" S" y! C9 k( S% p
Scalar f freight in dollars per case per thousand miles /90/ ;3 e0 r& _4 e9 R! [
Parameter c(i,j) transport cost in thousands of dollars per case ;
9 q# U( t9 {+ O1 N5 q5 A! c! zc(i,j) = f * d(i,j) / 1000 ;4 `, o* S' f( ^0 Y( O+ A- d! }
Variables
" R3 g& r1 j( |x(i,j) shipment quantities in cases
' o/ B. L' P1 V: y5 V2 g7 Uz total transportation costs in thousands of dollars ;0 W4 z% o4 z. `
Positive Variable x ;
" n- g2 q' s/ E4 D' M' ~" R8 G# t/ `Equations
1 U# g/ Y+ r9 S" E( c6 Icost define objective function4 E2 X) |; J7 M. {; g8 n
supply(i) observe supply limit at plant i& S# u0 l  `' i: h  e
demand(j) satisfy demand at market j ;# g! S3 ~" Y- U0 a0 y
cost .. z =e= sum((i,j), c(i,j)*x(i,j)) ;* a/ t  V6 H$ n' }8 {6 [6 q
supply(i) .. sum(j, x(i,j)) =l= a(i) ;/ h" T0 p: w! o* a8 \" ?
demand(j) .. sum(i, x(i,j)) =g= b(j) ;
4 J) o' @, k5 g' h1 cModel transport /all/ ;( M% X! D8 Z9 W  R3 K& t
Solve transport using lp minimizing z ;" X" E7 s- k7 h  g# }, H
Display x.l, x.m ;9 O: o- v1 @! n9 Y4 n3 [8 B, l
这是一个非常典型的LP（linear programming)问题,所有的变量和约束都是线性相关的。
作者: fanghzou    时间: 2011-8-12 22:13
无人回复呀，版主，我也是化学工程，我觉得一般看这个的还是都是做石油化工的比较多吧。希望和版主交流一下，不知可否。
作者: 历史的哭泣    时间: 2011-11-1 14:55
谢谢群主，我经常在这个数学中国上看到你，我是学习软件工程的，但是很喜欢数学，2010年参加数学建模竞赛，现在搞密码学，还是天天跟数学打交道，以前用matlab，不知道gams跟matlab有什么区别？群主能说一下嘛？
作者: peterjiao    时间: 2012-4-15 17:03
楼主写的很是贴切啊，实践出真知，俺也在学习gams
作者: constancemoon    时间: 2012-4-16 13:52
菜鸟级人物入门GAMS，觉得国内GAMS资源太少了！！！！
作者: shenjun130    时间: 2013-4-27 16:05
感谢楼主，正在一点一点学习
作者: 随墨枫飞    时间: 2013-5-30 13:34
嗯， 非常受教，但是一个人学，有难度的哦，请各位大侠讨论！！
作者: LYJA    时间: 2015-10-13 07:32
very good, thank you very much!9 Y. |! K. \' O4 p" m
作者: 闲水闲云    时间: 2016-9-21 16:36
谢谢无私分享！感恩！
- ]6 S  x  V& B5 R, i



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