優(yōu)化模型與軟件工具模型構(gòu)造軟件工具(完整版)
【正文】 i 貨幣數(shù)量； 45 匯率表 匯率美元 英鎊 法郎 馬克 日元美元 1 英鎊 1 法郎 1 馬克 1 日元 146 MIT 助教的模型 5,...,1 0 。 ? 提供豐富的求解軟件： CPLEX, OSL, MINOS等 ? 提供可調(diào)用函數(shù)庫，提供數(shù)據(jù)庫接口； ? GAMS, AMPL, ILOG， MPL等； 11 模型構(gòu)造方法：問題與機會 ? 問題之一：模型構(gòu)造的低效率 ? 模型構(gòu)造需要的三種描述缺乏一致性工具 ? 自然描述：用于與模型使用者和管理交流與溝通； ? 數(shù)學(xué)描述：用于模型的理論與邏輯分析； ? 實現(xiàn)描述：使用何種工具、如何進行計算； ? 目前的方法存在很多冗余、不一致，且需要掌握多種技巧； ? 模型與計算機接口問題：沒有統(tǒng)一接口，唯一的工業(yè)標準 MPS格式太陳舊； ? 大部分模型語言只支持有限的模型、只能支持模型構(gòu)造生命周期的幾個階段； 12 模型構(gòu)造方法：問題與機會 ? 問題二：管理者接受模型方法的幾率低 ? 模型描述過于復(fù)雜，非專業(yè)人員無法理解； ? 專業(yè)人士“以技術(shù)為中心”而不是“以問題為中心”的方法引發(fā)的溝通問題； ? 模型使用也過分依賴專業(yè)人員，管理者很難獨立使用模型導(dǎo)致的排斥； 13 模型構(gòu)造方法：問題與機會 ? 機會一：信息技術(shù)的進步帶來計算機應(yīng)用普及，很多原來不可能的事現(xiàn)在變?yōu)榭赡埽? ? 1988至 20xx年計算機（ PC機）的速度提高了 800倍，求解算法提高了 2360倍，綜合計算速度提高了將近 190萬倍 ? 求解一個有 160萬變量、 40萬約束的生產(chǎn)計劃（線性規(guī)劃）問題： ? 1988年需要 80 年 ? 1997年需要 24 小時 ? 20xx年僅需要 1 分鐘 14 模型構(gòu)造方法：問題與機會 ? 機會二：與模型相關(guān)的其他技術(shù)的進步 ? 模型構(gòu)造技術(shù)： ? 電子表格模型的普及； ? 多種構(gòu)模語言的出現(xiàn)： GAMS、 AMPL等； ? 概念模型與結(jié)構(gòu)化構(gòu)模方法的出現(xiàn)： SML ? 信息化技術(shù) ? 數(shù)據(jù)庫技術(shù)； ? 面向?qū)ο蟮姆椒ǎ? ? 軟件工程的方法； ? 人工智能、知識表達方法； 15 新一代模型系統(tǒng)應(yīng)具備的特征 ? 統(tǒng)一性：適用于模型的自然、數(shù)學(xué)表述和計算機執(zhí)行表述的嚴格一致的概念模型的架構(gòu)； ? 獨立性：模型描述獨立于求解工具，可以對模型組件、模型庫進行靈活的管理和使用； ? 通用性：適用于各種模型的表述 ? 完整性：可以支持模型構(gòu)造的全生命周期； ? 分離性：模型與數(shù)據(jù)的分離，即通用模型結(jié)構(gòu)與描述具體模型的數(shù)據(jù)相分離； ? 界面友好性：模型的可視化、圖表化和交互化； ? 支持對數(shù)據(jù)庫的訪問； 16 結(jié)構(gòu)化構(gòu)模方法 ? 美國加州大學(xué)洛衫磯分校（ UCLA）的Geoffrion教授于 1987年首先提出； ? An Introduction to Structured Modeling, Mang. Sci. 1987, Vol. 33, No. 5 ? The Formal Aspects of Structured Modeling, Oper. Res. 1989, Vol. 37, No. 1 ? The SML Language for Structured Modeling: Oper. Res. 1992, Vol. 40, ； 17 結(jié)構(gòu)化構(gòu)模方法 ? 結(jié)構(gòu)化構(gòu)模方法提供基于計算機的模型構(gòu)造環(huán)境，目的是： ? 適用于模型構(gòu)造的全生命周期，而不是個別階段； ? 不僅有助于模型構(gòu)造者，也有助于模型使用者（決策和政策制定者）； ? 減少模型升級、維護的成本； ? 使用獨立于具體計算機語言的模型描述語言； ? 提供對資源（數(shù)據(jù)、模型、求解器等）的有效管理； 18 結(jié)構(gòu)化構(gòu)模方法的挑戰(zhàn) ? 主要挑戰(zhàn)： ? 設(shè)計能夠 描述概念模型 的架構(gòu)； ? 設(shè)計支持該架構(gòu)的 可執(zhí)行的模型構(gòu)造語言 ； ? 設(shè)計 軟件集成方法 ， ? 特點 ? 正規(guī)性（定義嚴格） ? 易理解性（與自然語言近似） ? 適用性（與數(shù)學(xué)模型方法、數(shù)據(jù)庫管理、人工智能表達的兼容性） 19 模型定義系統(tǒng) ? 模型構(gòu)造是給出某些事物部分知識的嚴格定義的過程，一個個別定義稱為模型元素； ? 定義系統(tǒng)的特性： ? 相關(guān)性：定義之間存在程度不同的相關(guān)性； ? 非循環(huán)性：相關(guān)性不能有閉環(huán)（閉環(huán)將導(dǎo)致定義的多義性）； ? 分類性：定義可以按其性質(zhì)分入不同類別； ? 聚合性：相似的定義可以聚合在一起； ? 層級性：聚合是按層級進行的
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