Lingo與外部文件之間的數(shù)據(jù)傳遞

#LINGO與外部文件之間的數(shù)據(jù)傳遞一、通過(guò)Windows剪貼板傳遞數(shù)據(jù)有時(shí)侯實(shí)際問(wèn)題的數(shù)據(jù)在Word或Excel文件中（通常出現(xiàn)在表格中），在編寫(xiě)LINGO程序時(shí)可以通過(guò)剪貼板把表格連同數(shù)據(jù)傳遞到LINGO中。下面用實(shí)例來(lái)說(shuō)明具體操作方法。例：水資源分配問(wèn)題。某水庫(kù)可分配的水資源量為7個(gè)單位，分配給3個(gè)用戶，各用戶在分配一定單位水資源以后產(chǎn)生的效益如下表所示， 求最優(yōu)分配方案。用戶分配一定水資源量以后的效益水資源量1234567用戶151540809095100用戶25154060707375用戶34264045505153解：用5表示圖所示的效益矩陣，引入決策矩陣X表示水資源分配情況，其中1用戶i分配j單位水資源Xij_j不分配則目標(biāo)函數(shù)是分配方案的總效益最大，約束條件有兩條：水資源總量7個(gè)單位；7每個(gè)用戶得到的水資源數(shù)量只能是0到7共8個(gè)數(shù)字中的一個(gè)，即7Xij<1jd于是，本問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型為：3 7maxf=CijXiji妊j±「7送Xij蘭1,i=1,2,3jm3 7丿送瓦jXij=7iz±jztXij=0或1,i=1,2,3,j=1,2,…,7要想通過(guò)Windows的剪貼板把數(shù)據(jù)傳入LINGO程序的數(shù)據(jù)段，應(yīng)當(dāng)先在Word或Excel中用鼠標(biāo)選中表格中的數(shù)據(jù)塊，點(diǎn)擊菜單中的復(fù)制，然后在LINGO

中點(diǎn)擊Edit菜單中的Paste則數(shù)據(jù)連同表格一起出現(xiàn)在 LINGO程序中，如下所示：model:sets:user/1..3/;wa/1..7/:sl;fp(user,wa):c,x;endsetsdata:c=5154080909510051540607073754264045505153;!以上數(shù)據(jù)從Word中剪貼過(guò)來(lái)；sl=1234567;!水資源數(shù)量等級(jí)；enddatamax=@sum(fp:c*x); !目標(biāo)函數(shù);@for(fp:@bin(x)); !0-1變量；@sum(fp(i,j):x(i,j)*sl(j))=7; !水資源總量為7;@for(user(i): @sum(fp(i,j):x(i,j))<=1); !每個(gè)用戶最多得到一種水資源數(shù)量等級(jí)；end程序運(yùn)行結(jié)果:枠陽(yáng)靜E'p枠陽(yáng)靜E'p平#「：-舉迥生iteration:120.0000Globaloptimalsolucionfounditeration:120.0000Objectivevalue:VariableValueReducedCost5L(1)000000000000SL(2}2*000000□.□00000SLt糾3.0000000.OOOOOOSL(即4.000000□.OOOOOOSL(5)5?000000□?OOOOOOSL(6)GOOOOOO□?000000SL(7}7*000000□.OOOOOO二、LINGO與文本文件之間的數(shù)據(jù)傳遞1?從文本文件讀取數(shù)據(jù)函數(shù)@file的功能是從文件讀取信息，使用格式為:@file(fname);該語(yǔ)句通常放在數(shù)據(jù)段，其中參數(shù)fname是存放數(shù)據(jù)的文件名，文件名可以包含目錄路徑，如果不含目錄路徑，則默認(rèn)在當(dāng)前目錄，該文件必須是純文本文件，可以用Windows附件中的寫(xiě)字板或記事本創(chuàng)建，文件中可以包含不同的數(shù)據(jù)段，數(shù)據(jù)段之間用“ ~”分開(kāi)，數(shù)據(jù)段內(nèi)的多個(gè)數(shù)據(jù)之間用逗號(hào)或空格分開(kāi)，數(shù)據(jù)結(jié)束時(shí)不要加“；”號(hào)，舉例如下：model:!6發(fā)點(diǎn) 8收點(diǎn)運(yùn)輸問(wèn)題;sets:warehouses/@file('1.txt')/:capacity;vendors/@file('1.txt')/:demand;links(warehouses,vendors):cost,volume;endsets! 目標(biāo)函數(shù);min=@sum(links:cost*volume);! 需求約束;@for(vendors(J):@sum(warehouses(I):volume(I,J))=demand(J));!產(chǎn)量約束;@for(warehouses(I):@sum(vendors(J):volume(I,J))<=capacity(I));!這里是數(shù)據(jù);data:capacity=@file('1.txt');demand=@file('1.txt');cost=@file('1.txt');enddataend模型的所有數(shù)據(jù)來(lái)自于1.txt文件。其內(nèi)容如下：!warehouses成員;WH1WH2WH3WH4WH5WH6~!vendors成員;V1V2V3V4V5V6V7V8~TOC\o"1-5"\h\zI1=^.!產(chǎn)量;60 55 51 43 41 52 ~!銷(xiāo)量;35 37 22 32 41 32 43 38~!單位運(yùn)輸費(fèi)用矩陣;6 2 6 7 4 2 5 94 9 5 3 8 5 8 25 2 1 9 7 4 3 37 6 7 3 9 2 7 12 3 9 5 7 2 6 5把記錄結(jié)束標(biāo)記（~）之間的數(shù)據(jù)文件部分稱(chēng)為記錄。如果數(shù)據(jù)文件中沒(méi)有記錄結(jié)束標(biāo)記，那么整個(gè)文件被看作單個(gè)記錄。注意到除了記錄結(jié)束標(biāo)記外，模型的文本和數(shù)據(jù)同它們直接放在模型里是一樣的。我們來(lái)看一下在數(shù)據(jù)文件中的記錄結(jié)束標(biāo)記連同模型中@file函數(shù)調(diào)用是如何工作的。當(dāng)在模型中第一次調(diào)用@file函數(shù)時(shí)，LINGO打開(kāi)數(shù)據(jù)文件，然后讀取第一個(gè)記錄；第二次調(diào)用@file函數(shù)時(shí)，LINGO讀取第二個(gè)記錄等等。文件的最后一條記錄可以沒(méi)有記錄結(jié)束標(biāo)記，當(dāng)遇到文件結(jié)束標(biāo)記時(shí)， LINGO會(huì)讀取最后一條記錄，然后關(guān)閉文件。如果最后一條記錄也有記錄結(jié)束標(biāo)記，那么直到LINGO求解完當(dāng)前模型后才關(guān)閉該文件。如果多個(gè)文件保持打開(kāi)狀態(tài)，可能就會(huì)導(dǎo)致一些問(wèn)題，因?yàn)檫@會(huì)使同時(shí)打開(kāi)的文件總數(shù)超過(guò)允許同時(shí)打開(kāi)文件的上限16。2．把數(shù)據(jù)（計(jì)算結(jié)果）寫(xiě)入文本文件用函數(shù)@text可以把計(jì)算結(jié)果寫(xiě)入文本文件，使用格式是：@text（'jg.txt'）= 變量名;該語(yǔ)句通常放在數(shù)據(jù)段，其中參數(shù)'jg.txt' 是文件名，它可以由用戶按自己的意愿隨意起名字，如果文件不存在，則在當(dāng)前目錄下生成這個(gè)文件，如果文件已經(jīng)存在，則其中的內(nèi)容將會(huì)被覆蓋。文件名可以包含完整的目錄路徑名，如果沒(méi)有指定路徑，則默認(rèn)路徑是LINGO的當(dāng)前目錄。例：職員時(shí)序安排模型一項(xiàng)工作一周7天都需要有人（比如護(hù)士工作），每天（周一至周日）所需的最少職員數(shù)為 20、16、13、16、19、14和12，并要求每個(gè)職員一周連續(xù)工作5天，試求每周所需最少職員數(shù)，并給出安排。注意這里我們考慮穩(wěn)定后的情況。model:sets:days/mon..sun/:required,start;endsetsdata:!每天所需的最少職員數(shù);required=20161316191412;@text（'d:\out.txt'）=days'至少需要的職員數(shù)為'start;enddata!最小化每周所需職員數(shù);min=@sum（days:start）;@for（days（J）:@sum（days（I）|I#le#5:start（@wrap（J+I+2,7）））>=required（J））;end三、LINGO與Excel文件之間的數(shù)據(jù)傳遞LINGO通過(guò)@ole函數(shù)實(shí)現(xiàn)與Excel文件傳遞數(shù)據(jù)，使用@ole函數(shù)既可以從Excel文件中導(dǎo)入數(shù)據(jù)，也能把計(jì)算結(jié)果寫(xiě)入Excel文件。1．從Excel文件中導(dǎo)入數(shù)據(jù)@ole函數(shù)只能用在模型的集合定義段、數(shù)據(jù)段和初始段，使用格式可以分成以下幾種類(lèi)型：（1）變量名1,變量名2=@ole（'文件名','數(shù)據(jù)塊名稱(chēng)1','數(shù)據(jù)塊名稱(chēng)2'）;從指定的Excel文件讀取數(shù)據(jù)，文件名可以包括擴(kuò)展名（.xls），還可以包含完整的路徑目錄名稱(chēng)，如果沒(méi)有指定路徑，則默認(rèn)路徑是LINGO的當(dāng)前工作目錄。該文件中定義了兩個(gè)數(shù)據(jù)塊，其中的數(shù)據(jù)分別用來(lái)對(duì)變量1和變量2初始化。如果變量名是集合，則對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)塊應(yīng)該是文本格式表示的集合成員名，如果變量名是集合的屬性，則對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)塊應(yīng)該是一系列數(shù)字，并且，若變量是初始集合的屬性，則對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)塊應(yīng)當(dāng)是一列數(shù)據(jù)，若變量是二維衍生集合的屬性，則對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)塊應(yīng)當(dāng)是二維矩形數(shù)據(jù)區(qū)域。 @ole函數(shù)無(wú)法讀取三維數(shù)據(jù)區(qū)域。（2） 變量名1,變量名2=@ole（'文件名','數(shù)據(jù)塊名稱(chēng)'）;左邊的兩個(gè)變量必須定義在同一個(gè)集合中，@ole的參數(shù)僅指定一個(gè)數(shù)據(jù)塊名稱(chēng)，該數(shù)據(jù)塊應(yīng)當(dāng)包含類(lèi)型相同的兩列數(shù)據(jù)，第1列賦值給變量1，第2列賦值給變量2。（3） 變量名1,變量名2=@ole（'文件名'）;沒(méi)有指定數(shù)據(jù)塊名稱(chēng)，默認(rèn)使用Excel文件中與變量名同名的數(shù)據(jù)塊。2?將計(jì)算結(jié)果導(dǎo)出到Excel文件中使用@ole函數(shù)能把計(jì)算結(jié)果寫(xiě)入Excel文件，使用格式也有以下三種：（1）@ole（'文件名','數(shù)據(jù)塊名稱(chēng)1','數(shù)據(jù)塊名稱(chēng)2'）=變量名1,變量名2;將兩個(gè)變量的內(nèi)容分別寫(xiě)入指定文件的兩個(gè)預(yù)先已經(jīng)定義了名稱(chēng)的數(shù)據(jù)塊，數(shù)據(jù)塊的長(zhǎng)度（大?。┎粦?yīng)小于變量所包含的數(shù)據(jù)，如果數(shù)據(jù)塊原來(lái)有數(shù)據(jù)，則@ole寫(xiě)入語(yǔ)句運(yùn)行后原來(lái)的數(shù)據(jù)將被新的數(shù)據(jù)覆蓋。（2） @ole（'文件名',’數(shù)據(jù)塊名稱(chēng)'）=變量名1,變量名2;兩個(gè)變量的數(shù)據(jù)寫(xiě)入同一數(shù)據(jù)塊（不止 1列），先寫(xiě)變量1,變量2寫(xiě)入另外1列。（3） @ole（'文件名'）=變量名1,變量名2;不指定數(shù)據(jù)塊的名稱(chēng)，默認(rèn)使用Excel文件中與變量名同名的數(shù)據(jù)塊。例：投資組合問(wèn)題。某三種股票（A，B，C）12年（1998~2009）的投資收益率R,i=1,2,3）如下表所示（表中還列出各年度500種股票的指數(shù)供參考）。假設(shè)你在2010年有一筆資金打算投資這三種股票，希望年收益率達(dá)到1.15,試給出風(fēng)險(xiǎn)最小的投資方案。表三種股票1998~2009年的收益率年份股票A股票B股票C股票指數(shù)19981.31.2251.1491.25899719991.1031.291.261.19752620001.2161.2161.4191.36436120010.9540.7280.92290.91928720020.9291.1441.16491.05708020031.0561.1070.9651.05501220041.0381.3211.13310891.3051.7321.31713020061.091.1951.0211.24016420071.0831.391.131910350.9281.0061.25899720091.1761.7151.9081.526236分析：設(shè)投資三種股票的資金份額分別為^（i=1,2,3），則有0_Xi_1, Xi=1iA3投資的年收益率為丫 xRj,其中Ri是第i種股票的年收益率，它是隨機(jī)變量，2可以用每種股票12年的平均收益率Ri代表該股票年收益率的數(shù)學(xué)期望E(Ri)，3則Y的數(shù)學(xué)期望為EY，投資者希望年收益率達(dá)到1.15,數(shù)學(xué)表達(dá)式為i.13XiRi_1.15i仝用什么來(lái)衡量投資的風(fēng)險(xiǎn)呢？建議用收益率的方差或標(biāo)準(zhǔn)差來(lái)衡量， 即方差越大則風(fēng)險(xiǎn)越大，反之則風(fēng)險(xiǎn)小。按概率論知識(shí)，丫的方差為T(mén)OC\o"1-5"\h\z3 32DY=D(' XjRj) ='xiD(R」亠2x^2cov( Rt ,R2)亠2Xtx3 cov( Rt,R3)亠2x2x3 cov( R2, R3)i土 iA上式可以寫(xiě)成3 3DY-aXjXjcov(Ri,Rj)i土j=1因此，該問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型為：3 3minf二''Xixjcov(Ri,Rj)i=1j=13 _ZXiRi>1.1530_Xj_1,'xi=1Ii解：1.Excel中輸入數(shù)據(jù)：

ABC J股票扌旨數(shù)1.31.2251.1491.2589971.1031,291.261.1975261.2161.2161.4191.3643610..95467280.9220,9192870.929L1441.1691.057081.056L1070+9651.0550121.0381.3211,133L1879251.0891.3051,7321,317131.091.1951.0211.240164L0831.39k131L1836751.0350.928L0060+9901081.1761,7151,9081.5262362?計(jì)算協(xié)方差陣：點(diǎn)擊“工具”一“數(shù)據(jù)分析”一“協(xié)方差”,ABcD1ABC\2A0.0099073B0.0113730.0535264C60119360.0508080.086375協(xié)方差矩陣是對(duì)稱(chēng)陣。3?計(jì)算均值利用average函數(shù)完成，計(jì)算得到三種股票的平均收益率分別為1.0890831.2136671,2345834.實(shí)現(xiàn)LINGO與Excel的數(shù)據(jù)交換1）在Excel中給數(shù)據(jù)所在區(qū)域命名選中數(shù)據(jù)區(qū)域，選擇“插入”一“名稱(chēng)”，定義名稱(chēng)covmean。計(jì)算結(jié)果中的決策變量x有三個(gè)分量，我們準(zhǔn)備把它寫(xiě)入到ExceI文件，為此預(yù)先在Excel中定義能寫(xiě)得下3個(gè)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)塊，選中某一列的3個(gè)格子，把

它的名稱(chēng)定義為“投資份額”2）以“投資組合.xls”存盤(pán)5.編寫(xiě)LINGO程序model:setsstocks/A,B,C/:mean,x;stst(stocks,stocks):cov;endsets!stocks/A,B,C/:mean,x;stst(stocks,stocks):cov;endsets!定義三種股票；!cov為協(xié)方差矩陣；datadata:mean=@ole('c:/lingo8/cov=@ole('c:/lingo8/@ole('c:/lingo8/enddata投資組合mean=@ole('c:/lingo8/cov=@ole('c:/lingo8/@ole('c:/lingo8/enddata投資組合','mean'）;

投資組合','cov'）;投資組合','投資份額'）=x;min=@sum(stst(i,j):cov(i,j)*x(i)*x(j));@sum(stocks:x)=1;@sum(stocks:mean*x)>=1.15;End運(yùn)行結(jié)果如下：min=@sum(stst(i,j):cov(i,j)*x(i)*x(j));@sum(stocks:x)=1;@sum(stocks:mean*x)>=1.15;End運(yùn)行結(jié)果如下：Localoptimalsolutionfoundatiteration:CtojsetivevslJLue:14D?2054596E-01Expor