精通MATLAB優(yōu)化計(jì)算（第4版）

第１篇 MATLAB入門篇
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命令行窗口 6
1．4．3 MATLAB工作區(qū) 8
1．4．4 編輯器/調(diào)試器 10
1．4．5 MATLAB文件管理 10
1．4．6 MATLAB幫助使用 11
1．5 MATLAB的工具箱 11
1．6 小結(jié) 12
第2章 MATLAB計(jì)算基礎(chǔ) 13
2．1 MATLAB數(shù)值類型 13
2．2 關(guān)系運(yùn)算和邏輯運(yùn)算 15
2．3 矩陣及其運(yùn)算 16
2．3．1 矩陣的創(chuàng)建 16
2．3．2 矩陣的運(yùn)算 17
2．4 復(fù)數(shù)及其運(yùn)算 19
2．4．1 復(fù)數(shù)的表示 19
2．4．2 復(fù)數(shù)的繪圖 20
2．4．3 復(fù)數(shù)的操作函數(shù) 21
2．5 符號運(yùn)算 22
2．5．1 符號運(yùn)算概述 22
2．5．2 常用的符號運(yùn)算 24
2．6 小結(jié) 26
第3章 MATLAB數(shù)據(jù)可視化基礎(chǔ) 27
3．1 MATLAB數(shù)據(jù)可視化的基本步驟 27
3．2 在工作區(qū)直接繪圖 28
3．3 利用可視化繪圖函數(shù)繪圖 29
3．3．1 二維數(shù)據(jù)可視化 29
3．3．2 三維數(shù)據(jù)可視化 30
3．4 圖形的修飾 33
3．5 小結(jié) 36
第4章 MATLAB編程基礎(chǔ) 37
4．1 MATLAB編程概述 37
4．2 MATLAB編程原則 38
4．3 M文件 39
4．4 MATLAB程序流程控制 41
4．5 MATLAB的函數(shù)及調(diào)用 44
4．5．1 函數(shù)類型 44
4．5．2 函數(shù)參數(shù)傳遞 47
4．6 函數(shù)句柄 51
4．7 MATLAB程序調(diào)試 53
4．7．1 常見程序錯(cuò)誤 53
4．7．2 調(diào)試方法 55
4．7．3 調(diào)試工具 56
4．7．4 M文件分析工具 59
4．8 MATLAB編程技巧 62
4．8．1 嵌套計(jì)算 62
4．8．2 循環(huán)計(jì)算 64
4．8．3 使用例外處理機(jī)制 64
4．8．4 使用全局變量 65
4．8．5 通過varargin傳遞參數(shù) 67
4．9 小結(jié) 68
第２篇 優(yōu)化計(jì)算基礎(chǔ)篇
第5章 MATLAB優(yōu)化工具箱 70
5．1 工具箱概述 70
5．1．1 工具箱的功能 70
5．1．2 工具箱的特色 70
5．1．3 工具箱的結(jié)構(gòu) 71
5．2 工具箱函數(shù) 72
5．3 GUI優(yōu)化工具 75
5．3．1 GUI優(yōu)化工具的啟動(dòng) 75
5．3．2 GUI優(yōu)化工具的界面 76
5．3．3 GUI優(yōu)化工具使用步驟 77
5．3．4 GUI優(yōu)化工具應(yīng)用實(shí)例 78
5．4 小結(jié) 87
第6章 無約束一維極值問題 88
6．1 進(jìn)退法 88
6．2 黃金分割法 91
6．3 斐波那契法 93
6．4 牛頓法 97
6．4．1 基本牛頓法 97
6．4．2 全局牛頓法 99
6．5 割線法 102
6．6 拋物線法 104
6．7 三次插值法 107
6．8 可接受搜索法 109
6．8．1 Goldstein法 109
6．8．2 Wolfe-Powell法 112
6．9 MATLAB工具箱應(yīng)用實(shí)例 114
6．9．1 應(yīng)用fminbnd函數(shù) 114
6．9．2 應(yīng)用fminsearch函數(shù) 120
6．9．3 應(yīng)用改進(jìn)的fminbnd函數(shù) 120
6．9．4 應(yīng)用maple函數(shù) 122
6．10 小結(jié) 124
第7章 無約束多維極值問題 125
7．1 直接法 125
7．1．1 模式搜索法 125
7．1．2 Rosenbrock法 128
7．1．3 單純形搜索法 132
7．1．4 Powell法 136
7．2 使用導(dǎo)數(shù)計(jì)算的間接法 139
7．2．1 最速下降法 139
7．2．2 共軛梯度法 141
7．2．3 牛頓法 143
7．2．4 修正牛頓法 145
7．2．5 擬牛頓法 147
7．2．6 信賴域法 152
7．2．7 顯式最速下降法 155
7．3 MATLAB工具箱應(yīng)用實(shí)例 157
7．3．1 應(yīng)用fminsearch函數(shù) 157
7．3．2 應(yīng)用fminunc函數(shù) 163
7．3．3 應(yīng)用fminimax函數(shù) 165
7．4 小結(jié) 168
第8章 約束優(yōu)化問題 169
8．1 Rosen梯度投影法 169
8．2 罰函數(shù)法 173
8．2．1 外點(diǎn)罰函數(shù)法 173
8．2．2 內(nèi)點(diǎn)罰函數(shù)法 180
8．2．3 混合罰函數(shù)法 182
8．2．4 乘子法 187
8．3 坐標(biāo)輪換法 190
8．4 復(fù)合形法 194
8．5 MATLAB工具箱應(yīng)用實(shí)例 198
8．6 小結(jié) 199
第9章 非線性最小二乘優(yōu)化問題 201
9．1 G-N法 201
9．2 修正G-N法 204
9．3 L-M法 206
9．4 MATLAB工具箱應(yīng)用實(shí)例 210
9．5 小結(jié) 211
第10章 線性規(guī)劃 212
10．1 單純形法 212
10．2 修正單純形法 219
10．3 大M法 223
10．4 變量有界單純形法 225
10．5 MATLAB工具箱應(yīng)用實(shí)例 227
10．6 小結(jié) 230
第11章 整數(shù)規(guī)劃 231
11．1 割平面法 231
分支定界法 237
11．3 0-1規(guī)劃 243
11．4 MATLAB工具箱應(yīng)用實(shí)例 246
11．5 小結(jié) 247
第12章 二次規(guī)劃 248
12．1 拉格朗日法 248
12．2 起作用集算法 250
12．3 路徑跟蹤法 254
12．4 MATLAB工具箱應(yīng)用實(shí)例 257
12．5 小結(jié) 261
第13章 多目標(biāo)規(guī)劃 262
13．1 多目標(biāo)規(guī)劃概述 262
13．2 多目標(biāo)規(guī)劃的解法 263
13．2．1 基于一個(gè)單目標(biāo)問題的方法 263
13．2．2 基于多個(gè)單目標(biāo)問題的方法 264
13．3 MATLAB工具箱應(yīng)用實(shí)例 265
13．4 小結(jié) 269
第３篇 優(yōu)化計(jì)算高級篇
第14章 模擬退火算法 272
14．1 模擬退火算法概述 272
14．2 模擬退火算法的基本步驟 273
14．3 MATLAB工具箱應(yīng)用實(shí)例 274
14．4 小結(jié) 279
第15章 粒子群優(yōu)化算法 280
15．1 粒子群算法概述 280
15．2 基本粒子群算法 281
15．3 帶壓縮因子的粒子群算法 285
15．4 權(quán)重改進(jìn)的粒子群算法 289
15．4．1 線性遞減權(quán)重法 289
15．4．2 自適應(yīng)權(quán)重法 293
15．4．3 隨機(jī)權(quán)重法 296
15．5 變學(xué)習(xí)因子的粒子群算法 298
15．5．1 同步變化的學(xué)習(xí)因子 298
15．5．2 異步變化的學(xué)習(xí)因子 301
15．6 二階粒子群算法 304
15．7 二階振蕩粒子群算法 306
15．8 混沌粒子群算法 309
15．9 混合粒子群算法 313
15．9．1 基于自然選擇的算法 313
15．9．2 基于雜交的算法 316
15．9．3 基于模擬退火的算法 319
15．10 小結(jié) 322
第16章 遺傳算法 323
16．1 遺傳算法概述 323
16．2 基本遺傳算法 324
16．3 順序選擇遺傳算法 328
16．4 適值函數(shù)標(biāo)定的遺傳算法 332
16．5 大變異遺傳算法 336
16．6 自適應(yīng)遺傳算法 340
16．7 雙切點(diǎn)交叉遺傳算法 343
16．8 多變異位自適應(yīng)遺傳算法 347
16．9 MATLAB工具箱應(yīng)用實(shí)例 351
16．10 小結(jié) 354
第４篇 綜合實(shí)戰(zhàn)篇
第17章 工程最優(yōu)化實(shí)戰(zhàn) 356
17．1 線性規(guī)劃實(shí)戰(zhàn) 356
17．1．1 生產(chǎn)任務(wù)分配問題 356
17．1．2 運(yùn)輸問題 359
17．1．3 生產(chǎn)運(yùn)輸問題 363
17．1．4 資源利用問題 369
17．2 整數(shù)規(guī)劃實(shí)戰(zhàn) 370
17．2．1 下料問題 370
17．2．2 配套問題 372
17．2．3 有限選址問題 374
17．2．4 生產(chǎn)組織與計(jì)劃問題 375
17．3 無約束優(yōu)化實(shí)戰(zhàn) 376
17．3．1 選址問題 376
17．3．2 銷售利潤問題 378
17．3．3 庫存問題 379
17．4 約束優(yōu)化實(shí)戰(zhàn) 381
17．4．1 最大體積問題 381
17．4．2 資源分配問題 382
17．4．3 和三角形有關(guān)的極值問題 383
17．4．4 點(diǎn)到曲線的距離 384
17．4．5 曲線到曲線的距離 388
17．5 多目標(biāo)規(guī)劃實(shí)戰(zhàn) 390
17．6 小結(jié) 395
第18章 經(jīng)濟(jì)金融最優(yōu)化實(shí)戰(zhàn) 396
18．1 最大利潤問題 396
18．1．1 不考慮銷售影響 396
18．1．2 考慮銷售影響 397
18．2 最優(yōu)消費(fèi)問題 399
18．3 最優(yōu)投資分配問題 400
18．4 最優(yōu)資金使用問題 402
18．5 最優(yōu)產(chǎn)量問題 403
18．5．1 古諾競爭模型 403
18．5．2 斯塔克爾伯格競爭模型 404
18．6 最優(yōu)投資組合問題 405
18．6．1 標(biāo)準(zhǔn)均值-方差組合 406
18．6．2 有上界的均值-方差組合 407
18．6．3 有交易成本的均值-方差組合 408
18．6．4 自融資均值-方差投資組合 409
18．7 小結(jié) 410
參考文獻(xiàn) 411