精通MATLAB最優(yōu)化計(jì)算（第3版）

第1篇 MATLAB入門(mén)篇
第1章 MATLAB概述 2
1．1 MATLAB的產(chǎn)生與發(fā)展 2
1．2 MATLAB的優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn) 3
1．3 MATLAB系統(tǒng)的構(gòu)成 4
1．4 MATLAB桌面操作環(huán)境 5
1．4．1 MATLAB啟動(dòng)和退出 5
1．4．2 MATLAB主菜單及功能 7
1．4．3 MATLAB命令窗口 9
1．4．4 MATLAB工作空間 11
1．4．5 M文件編輯/調(diào)試器 14
1．4．6 圖形窗口 15
1．4．7 MATLAB文件管理 16
1．4．8 MATLAB幫助使用 17
1．5 MATLAB的工具箱 17
1．6 小結(jié) 18
第2章 MATLAB計(jì)算基礎(chǔ) 19
2．1 MATLAB數(shù)值類(lèi)型 19
2．2 關(guān)系運(yùn)算和邏輯運(yùn)算 21
2．3 矩陣及其運(yùn)算 22
2．3．1 矩陣的創(chuàng)建 22
2．3．2 矩陣的運(yùn)算 23
2．4 復(fù)數(shù)及其運(yùn)算 25
2．4．1 復(fù)數(shù)的表示 25
2．4．2 復(fù)數(shù)的繪圖 26
2．4．3 復(fù)數(shù)的操作函數(shù) 27
2．5 符號(hào)運(yùn)算 28
2．5．1 符號(hào)運(yùn)算概述 28
2．5．2 常用的符號(hào)運(yùn)算 30
2．6 小結(jié) 32
第3章 MATLAB繪圖基礎(chǔ) 33
3．1 MATLAB繪圖的基本步驟 33
3．2 在工作空間直接繪圖 34
3．3 利用繪圖函數(shù)繪圖 35
3．3．1 二維圖形 35
3．3．2 三維圖形 36
3．4 圖形的修飾 40
3．5 小結(jié) 42
第4章 MATLAB編程基礎(chǔ) 43
4．1 MATLAB編程概述 43
4．2 MATLAB編程原則 44
4．3 M文件 45
4．4 MATLAB程序流程控制 47
4．5 MATLAB的函數(shù)及調(diào)用 50
4．5．1 函數(shù)類(lèi)型 50
4．5．2 函數(shù)參數(shù)傳遞 53
4．6 函數(shù)句柄 57
4．7 MATLAB程序調(diào)試 59
4．7．1 常見(jiàn)程序錯(cuò)誤 59
4．7．2 調(diào)試方法 61
4．7．3 調(diào)試工具 62
4．7．4 M文件分析工具 65
4．8 MATLAB編程技巧 68
4．8．1 嵌套計(jì)算 68
4．8．2 循環(huán)計(jì)算 70
4．8．3 使用例外處理機(jī)制 70
4．8．4 使用全局變量 72
4．8．5 通過(guò)varargin傳遞參數(shù) 74
4．9 小結(jié) 75
第2篇 優(yōu)化計(jì)算基礎(chǔ)篇
第5章 MATLAB優(yōu)化工具箱 78
5．1 工具箱概述 78
5．1．1 工具箱的功能 78
5．1．2 工具箱的特色 78
5．1．3 工具箱的結(jié)構(gòu) 79
5．2 工具箱函數(shù) 79
5．3 GUI優(yōu)化工具 82
5．3．1 GUI優(yōu)化工具的啟動(dòng) 82
5．3．2 GUI優(yōu)化工具的界面 83
5．3．3 GUI優(yōu)化工具使用步驟 84
5．3．4 GUI優(yōu)化工具應(yīng)用實(shí)例 85
5．4 小結(jié) 92
第6章 約束一維極值問(wèn)題 93
6．1 進(jìn)退法 93
6．2 黃金分割法 96
6．3 斐波那契法 98
6．4 牛頓法 102
6．4．1 基本牛頓法 102
6．4．2 全局牛頓法 104
6．5 割線法 107
6．6 拋物線法 109
6．7 三次插值法 112
6．8 可接受搜索法 114
6．8．1 Goldstein法 114
6．8．2 Wolfe-Powell法 117
6．9 MATLAB工具箱應(yīng)用實(shí)例 119
6．9．1 應(yīng)用fminbnd函數(shù) 119
6．9．2 應(yīng)用fminsearch函數(shù) 125
6．9．3 應(yīng)用改進(jìn)的fminbnd函數(shù) 125
6．9．4 應(yīng)用maple函數(shù) 127
6．10 小結(jié) 129
第7章 約束多維極值問(wèn)題 130
7．1 直接法 130
7．1．1 模式搜索法 130
7．1．2 Rosenbrock法 134
7．1．3 單純形搜索法 137
7．1．4 Powell法 141
7．2 使用導(dǎo)數(shù)計(jì)算的間接法 144
7．2．1 最速下降法 145
7．2．2 共軛梯度法 146
7．2．3 牛頓法 149
7．2．4 修正牛頓法 150
7．2．5 擬牛頓法 152
7．2．6 信賴(lài)域法 158
7．2．7 顯式最速下降法 160
7．3 MATLAB工具箱應(yīng)用實(shí)例 162
7．3．1 應(yīng)用fminsearch函數(shù) 162
7．3．2 應(yīng)用fminunc函數(shù) 168
7．3．3 應(yīng)用fminimax函數(shù) 170
7．4 小結(jié) 174
第8章 約束優(yōu)化問(wèn)題 175
8．1 Rosen梯度投影法 175
8．2 罰函數(shù)法 179
8．2．1 外點(diǎn)罰函數(shù)法 179
8．2．2 內(nèi)點(diǎn)罰函數(shù)法 186
8．2．3 混合罰函數(shù)法 188
8．2．4 乘子法 193
8．3 坐標(biāo)輪換法 196
8．4 復(fù)合形法 200
8．5 MATLAB工具箱應(yīng)用實(shí)例 204
8．6 小結(jié) 205
第9章 非線性最小二乘優(yōu)化問(wèn)題 207
9．1 G-N法 207
9．2 修正G-N法 210
9．3 L-M法 212
9．4 MATLAB工具箱應(yīng)用實(shí)例 216
9．5 小結(jié) 217
第10章 線性規(guī)劃 218
10．1 單純形法 218
10．2 修正單純形法 225
10．3 大M法 229
10．4 變量有界單純形法 231
10．5 MATLAB工具箱應(yīng)用實(shí)例 233
10．6 小結(jié) 236
第11章 整數(shù)規(guī)劃 237
11．1 割平面法 237
11．2 分支定界法 243
11．3 0-1規(guī)劃 249
11．4 MATLAB工具箱應(yīng)用實(shí)例 252
11．5 小結(jié) 253
第12章 二次規(guī)劃 254
12．1 拉格朗日法 254
12．2 起作用集算法 256
12．3 路徑跟蹤法 260
12．4 MATLAB工具箱應(yīng)用實(shí)例 263
12．5 小結(jié) 267
第3篇 優(yōu)化計(jì)算高級(jí)篇
第13章 粒子群優(yōu)化算法 270
13．1 粒子群算法概述 270
13．2 基本粒子群算法 271
13．3 帶壓縮因子的粒子群算法 275
13．4 權(quán)重改進(jìn)的粒子群算法 279
13．4．1 線性遞減權(quán)重法 279
13．4．2 自適應(yīng)權(quán)重法 283
13．4．3 隨機(jī)權(quán)重法 286
13．5 變學(xué)習(xí)因子的粒子群算法 288
13．5．1 同步變化的學(xué)習(xí)因子 288
13．5．2 異步變化的學(xué)習(xí)因子 291
13．6 二階粒子群算法 294
13．7 二階振蕩粒子群算法 296
13．8 混沌粒子群算法 299
13．9 混合粒子群算法 303
13．9．1 基于自然選擇的算法 303
13．9．2 基于雜交的算法 306
13．9．3 基于模擬退火的算法 309
13．10 小結(jié) 312
第14章 遺傳算法 313
14．1 遺傳算法概述 313
14．2 基本遺傳算法 314
14．3 順序選擇遺傳算法 318
14．4 適值函數(shù)標(biāo)定的遺傳算法 322
14．5 大變異遺傳算法 326
14．6 自適應(yīng)遺傳算法 330
14．7 雙切點(diǎn)交叉遺傳算法 333
14．8 多變異位自適應(yīng)遺傳算法 337
14．9 MATLAB工具箱應(yīng)用實(shí)例 341
14．10 小結(jié) 344
第4篇 綜合應(yīng)用實(shí)戰(zhàn)篇
第15章 工程最優(yōu)化實(shí)戰(zhàn) 346
15．1 線性規(guī)劃實(shí)戰(zhàn) 346
15．1．1 生產(chǎn)任務(wù)分配問(wèn)題 346
15．1．2 運(yùn)輸問(wèn)題 349
15．1．3 生產(chǎn)運(yùn)輸問(wèn)題 353
15．1．4 資源利用問(wèn)題 359
15．2 整數(shù)規(guī)劃實(shí)戰(zhàn) 360
15．2．1 下料問(wèn)題 360
15．2．2 配套問(wèn)題 362
15．2．3 有限選址問(wèn)題 364
15．2．4 生產(chǎn)組織與計(jì)劃問(wèn)題 365
15．3 約束優(yōu)化實(shí)戰(zhàn) 366
15．3．1 選址問(wèn)題 366
15．3．2 銷(xiāo)售利潤(rùn)問(wèn)題 368
15．3．3 庫(kù)存問(wèn)題 369
15．4 約束優(yōu)化實(shí)戰(zhàn) 371
15．4．1 最大體積問(wèn)題 371
15．4．2 資源分配問(wèn)題 372
15．4．3 和三角形有關(guān)的極值問(wèn)題 373
15．4．4 點(diǎn)到曲線的距離 374
15．4．5 曲線到曲線的距離 378
15．5 小結(jié) 380
第16章 經(jīng)濟(jì)金融最優(yōu)化實(shí)戰(zhàn) 381
16．1 最大利潤(rùn)問(wèn)題 381
16．1．1 不考慮銷(xiāo)售影響 381
16．1．2 考慮銷(xiāo)售影響 382
16．2 最優(yōu)消費(fèi)問(wèn)題 384
16．3 最優(yōu)投資分配問(wèn)題 385
16．4 最優(yōu)資金使用問(wèn)題 387
16．5 最優(yōu)產(chǎn)量問(wèn)題 388
16．5．1 古諾競(jìng)爭(zhēng)模型 388
16．5．2 斯塔克爾伯格競(jìng)爭(zhēng)模型 389
16．6 最優(yōu)投資組合問(wèn)題 390
16．6．1 標(biāo)準(zhǔn)均值-方差組合 391
16．6．2 有上界的均值-方差組合 392
16．6．3 有交易成本的均值-方差組合 393
16．6．4 自融資均值-方差投資組合 394
16．7 小結(jié) 395
附錄A MATLAB優(yōu)化工具箱函數(shù)注釋 396
附錄B 本書(shū)所編寫(xiě)的優(yōu)化算法程序索引 398
參考文獻(xiàn) 401