【转载】GAMS中文使用手册连载01

huashi3483

写在前面的话

' l+ |' ^! n9 D7 \# {* k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。
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。

6 c5 S% H2 r' y进入正题之前，还想啰嗦几句题外的话。
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。
最后，男子汉们，别忘了，谈一场轰轰烈烈的恋爱！！

" U8 U( r6 V8 h+ b4 Q& v
5 s0 p' v4 p* ~' M
$ D) a1 v* |5 Z" [1 s& F& m$ V
: H* M5 V8 S  t+ @+ W
4 S0 K% U" b2 t  b3 D
第一章，基本概况
' X3 Y- D' v/ G: Q1 `
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：
1． 建立复杂模型的高级语言
2． 简单易学
3． 强大的描述代数及逻辑关系
7 C! Q2 g! W0 [, w  i& j3 H8 w* a+ t4． 模型可以独立于算法系统
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。
$ T8 T# r/ {) [& o; A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.
这是一个经典的LP问题（不用解释什么是LP吧，呵呵）
用点英语，呵呵，
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?
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？
Indices:
& l- B  w7 x9 G# R# t# Di = plants
j = markets
1 X* O3 G. R) }" T8 lGiven Data:
$ L. C0 i0 B+ F( g4 Gai = supply of commodity of plant i (in cases)
bj = demand for commodity at market j (cases)
cij = cost per unit shipment between plant i and market j ($/case)
Decision Variables:
1 X5 k1 Y9 H  q& C: kXij = amount of commodity to ship from plant i to market j
在这里唯一的连续变量是Xi,j,
模型就不用我说了吧。。。。

这是一个典型的线性规划问题，他的GAMS code is
+ P7 e! }, O/ e& m) q0 ^* x% D
Sets
i canning plants / seattle, san-diego /
  w* M% L2 G8 b1 t" Pj markets / new-york, chicago, topeka / ;
Parameters
a(i) capacity of plant i in cases
9 w$ Z& ^8 N9 X" Q/ seattle 350
1 o) M: W$ m& S  w# Msan-diego 600 /
b(j) demand at market j in cases
/ new-york 325
* H+ w* z: S! G( t0 ?/ f- n. @  gchicago 300
  i) }# o) Z) g; A1 r% e0 l/ S% mtopeka 275 / ;
1 t. g+ t9 J  Y0 M/ q! pTable d(i,j) distance in thousands of miles
- C( o7 p8 Z5 ^# f) _1 K) q( dnew-york chicago topeka
6 T8 z# ~$ o" n- l6 h3 ^seattle 2.5 1.7 1.8
san-diego 2.5 1.8 1.4 ;
' l& X2 C. a) ?0 A) o$ ?Scalar f freight in dollars per case per thousand miles /90/ ;
& Z7 C5 {5 z+ d4 PParameter c(i,j) transport cost in thousands of dollars per case ;
/ W1 O- d% W& H* N# Y; jc(i,j) = f * d(i,j) / 1000 ;
Variables
/ E$ z, N& N1 K5 ux(i,j) shipment quantities in cases
z total transportation costs in thousands of dollars ;
6 j' |1 k4 ~5 ?& Y) JPositive Variable x ;
$ h9 V2 ~5 @% @% r/ `0 wEquations
8 Y; }$ O. a* {8 M$ L$ lcost define objective function
' Z- s0 T! i7 v) Ysupply(i) observe supply limit at plant i
demand(j) satisfy demand at market j ;
. a7 f; h3 \' ?cost .. z =e= sum((i,j), c(i,j)*x(i,j)) ;
8 q# q+ B4 C1 ?0 P: f+ [9 C2 Zsupply(i) .. sum(j, x(i,j)) =l= a(i) ;
demand(j) .. sum(i, x(i,j)) =g= b(j) ;
  M& h# z" G1 w& h- V+ ^; `/ q- ?Model transport /all/ ;
' {. z& E8 q: _' h5 WSolve transport using lp minimizing z ;
Display x.l, x.m ;
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。

fanghzou

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。

历史的哭泣

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？

peterjiao

楼主写的很是贴切啊，实践出真知，俺也在学习gams

constancemoon

菜鸟级人物入门GAMS，觉得国内GAMS资源太少了！！！！

shenjun130

感谢楼主，正在一点一点学习

随墨枫飞

嗯， 非常受教，但是一个人学，有难度的哦，请各位大侠讨论！！

LYJA

very good, thank you very much!

闲水闲云

谢谢无私分享！感恩！