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LINGO 运筹、统计分析优化计算科学软件

LINGO是Linear Interactive and General Optimizer的缩写,即“交互式的线性和通用优化求解器”。 由美国LINDO系统公司(Lindo System Inc.)推出的专门用于求解最优化问题的软件包。 Lingo 实际上还是最优化问题的一种建模语言,包括许多常用的函数可供使用者建立优化模型时调用,并提供与其他数据文件(如文本文件、Excel电子表格文件、数据库文件等)的接口,易于方便地输入、求解和分析大规模最优化问题。

软件详情介绍

Software details

LINGO是Linear Interactive and General Optimizer的缩写,即“交互式的线性和通用优化求解器”。 由美国LINDO系统公司(Lindo System Inc.)推出的专门用于求解最优化问题的软件包。

LINGO实际上还是最优化问题的一种建模语言,包括许多常用的函数可供使用者建立优化模型时调用,并提供与其他数据文件(如文本文件、Excel电子表格文件、数据库文件等)的接口,易于方便地输入、求解和分析大规模最优化问题。

2012年,LINGO软件的代数建模语言出色的表现获得了当年运筹学和管理学科学协会会议上(The INFORMS Impact Prize)最具影响力大奖。这个奖项每年只颁发一次给个人或一个团队,在运筹学研究实践中产生广泛的影响,是名副其实的高含金量大奖。

自1980年以来至今, LINDO SYSTEMS 软件优化解算器一直是国际上行业领域中持续时间最长的、最棒的优化解算器,仍没有其他同类产品超越。

凡使用正版授权的LINGO软件工具在国际刊物上发表论文、期刊或者试验结果无须二次检测。


◎LINGO的主要特色

LingoScreen.png

●LINGO是求解最优化问题的专业软件包

LINGO支持求解各种大型线性(LP)、凸非线性规划(CNLP)、非线性(NLP)、非凸(凹)非线性规划(NCNLP、凸面(CDP)和非凸面规划(NCDP)、整数预处理求解规划(IPS)、整数规划(IP)、整数线性规划模型 (ILP)、整数非线性规划模型 (INLP)、单纯整数规划(PIP)、单纯整数线性规划(PILP)、单纯整数非线性规划(PINLP)、单纯整数二次方程规划(PIQP)、单纯整数圆锥规划(PICONE)、单纯整数随机规划(PIS)、混合整数规划(MIP)、混合整数线性规划(MILP)、混合整数非线性规划(MINLP)、混合整数二次方程规划(MIQP)、混合整数圆锥规划(MICONE)、随机规划(SP)、动态规划()、连续线性规划(SLP)、连续非线性规划(CNLP) 、连续圆锥规划(CCP)、连续随机规划(CSP)、连续二次方程规划(SQP)、矩阵分解  (MA)、正定矩阵规划(PDM)、半正定矩阵规划(PSDM)、检查模型的数据平衡性(SM)、障碍解算规划(BP)、分支定界规划(B&B)、生成初始解规划(CIS)、广义简化梯度(GRG)规划、二次规划(QP)、凸二次规划 (QCDP)、非凸(凹面)二次规划(QNCDP)、识别二次规划(QR)、有选择的检查约束规划 (SCE)、最陡边策略(SE)、全局最优解规划(GP)、多初始点求解规划(Multistart Solver)、随机规划求解(SP)、圆锥规划(CP)、(SOC)二次锥(二阶锥)规划、半定锥(SCP)、半定规划 (SDP)、半定松弛 (SDR)、不确定型优化规划(UDOP)、不确定型二次优化规划(UDOQP) 不确定型线性规划 (UDOLP)、不确定型非线性规划 (UDONLP)、不确定型圆锥优化规划(UDOCP)、不确定型随机优化规划(UDOSP)、双层规划( BP)、多层递阶规划、多目标规划(multi-objective programming)、对偶计算(Dual Computations)、图形图表(Graphics/Charting)、完全不相似约束(AllDiff Constraints)、机会约束规划(Chance-constraints)、K最佳解决方案(K Best solutions)、数值积分求解(Numerical integration)等等规划问题 

●内置建模语言,提供几十个内部函数,从而能以较少的语句,较直观的方式描述和求解巨大规模的优化模型问题

主要包含:标准的运算符函数、数学函数、概率函数、可变域函数、集合操作函数、集合循环函数、分布函数、混合函数、矩阵函数、回归函数、线性回归函数、日期、时间和日历功能函数、集合操作函数、变量定界函数、文件输入输出函数、金融函数、结果报告函数、财务会计函数、平滑函数、非平滑函数和其他函数等几十个内置函数功能。

●将集合的概念引入编程语言,很容易将实际问题转换成LINGO模型

集合是LINGO建模语言中最重要的概念之一,使用集合操作函数功能能够实现强大的功能。

LINGO支持不同类型的集合形式:基本集合、派生集合、稀疏集合、和稠密集合等

●多样的与外部文件之间的数据传递

LINGO能方便地与Excel、文本文件、数据库文件等其他软件交换数据;主要表达方式如下:

* 通过Windows剪贴板传递数据

* 通过文本文件读取数据,并把数据(计算结果)写入文本文件

* 通过Excel文件中导入数据,并将计算结果导出到Excel文件中

*  Lingo提供与Access数据库之间的数据传递;

LINGO 提供ODBC(开放式数据库)接口,为数据库管理系统(DBMS)定义了一个标准化接口,其他软件可以通过这个接口访问任何ODBC支持的数据库,LINGO为Access、DBase、Excel、FoxPro、Oracle、Paradox、SQL Sever、Text Files安装了驱动程序,能与这些类型的数据库文件交换数据。

●LINGO的出错信息报告功能

在LINGO模型求解时,系统会首先对模型进行编译(Compile),在LINGO对模型进行编译、求解或执行其他与模型相关的命令时,都可能会出现一些语法或运行错误。出现错误时,系统会弹出一个出错报告窗口,显示错误代码,并指出错误所在。这些错误报告信息能够提示用户发现原来模型中的错误,从而才能有可能尽快改正错误,得到正确的模型。Lingo提供了完整详尽您的错误编码及含义对照表。

●LINGO的动态链接库接口 (DLL)与对象链接与嵌入(OEL)的接口

LINGO可以随时调用的DLL(动态数据库),调用DLL的能力是所有Windows开发环境的标准特性(例如: C#.NET, VB.NET, Visual Java, Visual Basic, Visual C++, 或者 Delphi.等诸如之类的Windows开发环境无缝地将Lingo的函数功能嵌入到您自己的应用程序中。)。LINGO 的DLL接口功能非常强大,您的应用程序可以充当优化问题的用户前端——处理数据输入和存储,以及准备将信息传递到内存中的Lingo。还可以设置它来显示解决方案,并为用户生成定制的报告。Lingo包括可调用的DLL和OLE接口,它可以让您访问所有的特性和命令。

●创建Turn-key成套应用程序

您可能想要构建一个客户或同事使用的自定义优化应用程序,而不是单纯的使用LINGO的交互式环境。LINGO给您提供了多种选择,将其功能整合到您自己的应用程序中。

●与 MATLAB的方便接口

●LINGO的预处理功能

所有LINGO解算器都包含预处理例程。线性和非线性解算器包括缩放和模型缩减技术。

在困难复杂的数字模型中,扩展程序可以提高速度和稳定性。模型还原技术通常可以通过分析原始的公式,并将其简化为更小的问题,从而使模型更快地解决问题。整数解析器包括广泛的预处理和切割生成例程。

●矩阵代建摸语言(matrix generations)

可以交互式地使用LINGO,也可以从用户编写的应用程序(仅在Windows平台上)调用。它有一个标准的用户界面和一个模型编辑器。Windows版本可以读取数据并将解决方案信息写入Excel和各种数据库应用程序。它有一种可用于矩阵代的建模语言。

LINGO的矩阵函数功能支持的操作包括:特征值和特征向量的计算、矩阵的行列式,矩阵的分解,矩阵的逆矩阵反矩阵,和矩阵的转置等功能。

●支持开发更高级的模型

LINGO可以在不同领域中开发适合使用者的模型,例如: 目标规划模型、生产管理论模型、物流论模型、金融论模型、图论与网络模型、排队论模型、市场营销论模型、对策论模型、存储论模型等等合适的模型。

●模型和解决方案分析工具- 敏感性分析工具包 ( MSAT )

LINGO包括一套全面的分析工具,用于调试不可行的线性、整数和非线性程序,使用高级技术将不可行性的来源隔离到原始约束的最小子集。它还具有执行敏感性分析的工具,以确定对某些数据组件(例如,目标向量和右导数值e.g. objective vector and right-hand-size values)变化的最优基础的灵敏度.

●输入模型简单直观,易于操作

运行速度快,计算能力强

●二次识别工具包(QRT)

LINGO内置的QP(国际上广泛认可的识别工具)识别工具是一个有用的代数预处理器,它可以自动判断任意的NLP是否实际上是一个凸二次模型。然后,更快的识别和模传递给二次方程解算器,这可以作为(barrier)屏障解决方案的一部分。当障碍求解器选项与全局选项结合时,LINGO除了可以自动识别圆锥模型规划,还可以自动识别凸二次模型。

●线性化的工具包 (LT)

线性化是一种综合的重新制定工具,它可以自动转换许多不平滑的函数和操作符(例如:最大和绝对值)为一系列线性的,数学上等价的表达式。许多不平滑的模型可能是完全线性化的。这使得线性求解程序能够快速找到一个全局的解决方案,否则将会是一个难以处理的非线性问题。

●Multistart解算器 

在NLP和混合整数NLP的解决方案空间中,多启动求解器可以智能地生成一系列候选起始点。一个传统的NLP解析器,每个起始点都被调用,以找到一个局部最优值。对于非凸型NLP模型,由多起点解算器所发现的最佳解的质量往往优于传统的非线性解算器的单一解。用户可调参数控制了多启动的最大数量。

●原始双重单纯形解算器(Primal and Dual Simplex Solvers)

LINGO提供了原始的和对偶单纯形方法的两个高级实现,它包含了大量的增强以达到最大速度和稳健性。作为解决线性规划问题的主要方法。它的灵活设计允许用户通过修改几个算法参数来优化每一种方法。

●混合整数规划求解 (MIS)

LINGO的混合整数解析的能力扩展到线性、二次方和一般的非线性、整数规划模型。它包含了一些先进的解决方案技术,如切割生成、树重新排序以动态地减少树的生长,以及先进的启发式和预处理策略。

●随机动态解算器 (stochastic)

随机规划求解程序利用多阶段随机模型,在不确定的情况下支持决策。用户通过标识分布函数来描述这种不确定性,这些分布函数要么是内置的,要么是用户定义的,描述了每个随机动态变量。随机动态解算器将最优化模型,使初始阶段的成本最小化,并在计划周期范围内控制预期成本。先进的采样模式也可用于近似连续的分布。Lingo的随机解算器也支持机会约束模型,根据特定的概率,允许一个或多个约束条件被违反。

●障碍解算器 (Barrier)

The barrier解算器是内生法优化的最强大选项,主要用于线性优化中,解决大规模运算的问题,比常用的单纯形算法的运算速度要快得多;同时也可用于求解二次方、二次约束和圆锥规划的优化问题。对于大规模的、稀疏的模型,Lingo的最先进的屏障解算方法提供了巨大的速度优势。

●全局规划解算器(Global Solver)

全局规划解析器结合了一系列的范围边界(例如:区间分析和凸分析)和范围缩小技术(例如:线性规划和约束传播)在一个分支和约束的框架内,以找到已被证明的非凸非线性程序的全局解决方案。传统的非线性解决方案有可能会被困在最优的局部解决方案中,但您在使用全局规划解析器时,情况不再是这样了。Global Solver提供全局最优解的选项,不同于一般算法只能获得局部的最优解,它可以通过多起始点的方式,通过划分凸规划,调用分支定界管理程序,从多个局部最优解中确定全局最优解,将非线性模型优化到全球最优解。

●圆锥规划解算器 (Conic)

这个选项主要用于圆锥优化、解决了二阶锥(SOC)编程模型和单纯整数双层圆锥规划(PICONE),Conic选项必须同时配合Barrier选项一起使用。

●非线性解算器 (Non-linear)

LINGO提供了很多种方法可以为非线性模型找到局部或全局最优的解决方案。对于非线性规划模型,LINGO的可选非线性求解程序所使用的主要底层技术是基于广义的简化梯度(GRG)算法。但是,为了快速地找到一个可行的解决方案,LINGO也包含了连续的线性规划(SLP)。非线性求解器利用了稀疏的优点,提高了速度,提高了内存使用效率, 比常用的顺序逼近线性规划算法的速度要快得多。

●内置丰富的图形表现功能包( Chart Types)

支持 Bar、Bubble、Contour、Curve、Histogram、Line、Net arc、Net node、Pie、Radar、Scatter、Spacetime、Surface 、Tornado

●广泛丰富的文档和强大的help帮助功能选项

LINGO提供了快速启动和运行所需的所有工具。LINGO使用者手册有详细的功能定义, 可使你迅速入门和上手,每个版本都包含了LINGO的优化建模的副本,这是一个全面的建模文本,讨论所有主要的线性、整数和非线性优化问题。此外,LINGO还提供了数十个实用工作的案例,供您修改和扩展。


◎LINGO软件的版本

根据最终用户的行业不同,LINGO分为教育行业版本和商业行业版本;

根据用户数量的不同,LINGO分为单机版和网络版;

根据约束量、整数变量等大小不同,LINGO分为四个版本,分别是:Super、Hyper、Industrial、Extended版本。 

版本变量总数非线性变量整数变量约束条件数量多点变量全局变量
Super2000200200100020010
Hyper8000800800400080020
Industrial320003200320016000320050
Extended无限无限无限无限无限无限


目前,最新版本是Lingo17.0,新增功能如下:

●增强了单纯形模型解算器

LINGO17.0新功能对于单纯形解决方案在原始单纯形(primal simplex)大宗实例中,平均性能提高了20%;在对偶单纯形(dual simplex)解决方案中平均性能提高了15%。

增强了整数规划解算器能力

新的对称检测能力已经被添加到整数求解程序中。这个特性会极大地减少在某些类型的模型中使用整数变量来证明最优性的时间。

●增加了透视和soft-clique削减功能

LINGO17.0新功能增加了透视和soft-clique削减功能,提高了在困难的二次混合整数规划模型中和分配约束条件限制模型的性能。

●提高增强了全局规划解算器能力

通过改进二次识别和范围减少,提高了全局求解器的稳定性和鲁棒性。改进了对某些比值约束的凸性利用。

支持整数规划中的完全不同约束类型(The @ALLDIFF function)

LINGO17.0新功能支持一般整数程序中的ALLDIFF约束类型。@alldiff函数允许指定一组整数变量,这样,集合中的每个变量都必须具有惟一的值,与集合中的所有其他变量不同。

支持自定义参数传递

Lingo17.0新功能支持由使用者用户自定义的参数传递的过程。

●支持框架式数据的数据输入和局部计算。

在数据和Calc区段中支持数据帧样式输入。

●以编程方式读取Calc区的输入数据的新功能。

Lingo17.0支持在局部计算中以编程的方式读取输入数据的新功能。

新的@NEXTKBEST最佳函数功能

检索二进制整数编程模型的下一个最佳解决方案的新函数。

该函数允许您检查和/或显示变量值,并决定是否应该生成进一步的解决方案,或者可以反复调用它来遍历所有可行的解决方案。

●增加显示时空图(space time charts)的新函数。

●增加执行矩阵的二次分解和矩阵乘法运算的新函数。

@QRFACTOR,此函数用于执行矩阵的二维分解。@MTXMUL,用于执行矩阵乘法。

●增加了为变量指定默认起始点的选项

用于指定变量的默认起始点的选项。

●增加了在两个版本的本地非线性解算器之间进行选择的能力。 

2017年7月


LINGO 17.0 - Optimization Modeling Software for Linear, Nonlinear, and Integer Programming 

●An Overview of LINGO

LINGO is a comprehensive tool designed to make building and solving Linear, Nonlinear (convex & nonconvex/Global), Quadratic, Quadratically Constrained, Second Order Cone, Semi-Definite, Stochastic, and Integer optimization models faster, easier and more efficient. LINGO provides a completely integrated package that includes a powerful language for expressing optimization models, a full featured environment for building and editing problems, and a set of fast built-in solvers. The recently released LINGO 17.0 includes a number of significant enhancements and new features.  

Download a Trial Version You can download a free trial version of LINGO from our website. Try it out, look at dozens of sample models, and browse the full user manual via the online Help. It has all of the functions and features of our regular versions, but the problem capacity has been limited. All LINDO products come with a 60 day no questions asked, money-back guarantee. You can also get pricing information, and place an order directly from the website or contact LINDO Systems for more information.

●Key Benefits of LINGO

 Easy Model Expression

- LINGO will help you cut your development time. It lets you formulate your linear, nonlinear and integer problems quickly in a highly readable form. LINGO's modeling language allows you to express models in a straightforward intuitive manner using summations and subscripted variables -- much like you would with pencil and paper. Models are easier to build, easier to understand, and, therefore, easier to maintain. LINGO can exploit multiple CPU cores for faster model generation.

Convenient Data Options

- LINGO takes the time and hassle out of managing your data. It allows you to build models that pull information directly from databases and spreadsheets. Similarly, LINGO can output solution information right into a database or spreadsheet making it easier for you to generate reports in the application of your choice.


      如需更多详情,请联系科软网工作人员info@keruanwang.com或直接拨打我们的咨询电话18511126223,18622001125


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