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GAMS 50—運籌規(guī)劃分析軟件

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軟件簡介

GAMS為“General Algebraic Modeling Systems”的縮寫，透過簡單的操作模式，GAMS排除了許多技術(shù)性問題，讓用戶能專心于模塊的建立。其語言編輯器近似于其他常用的程序語言，讓更多的使用者能受惠于GAMS。在使用過程中，運算數(shù)據(jù)可以經(jīng)由常用的表格加載、清晰的模塊架構(gòu)讓用戶可以隨時重復(fù)利用之前撰寫的模塊，進行代數(shù)符號的修改。GAMS亦可以對包含時間序列的動態(tài)模塊進行運算。通用代數(shù)建模系統(tǒng)(GAMS)是特別為建模線性,非線性和混合整數(shù)最優(yōu)化問題而設(shè)計的.本系統(tǒng)對于大型的,復(fù)雜的問題特別有幫助.GAMS可以運行在個人計算機、工作站、大型機和超級計算機上。

軟件功能

GAMS支持的模型類型
GAMS能夠以多種不同的問題來分類類型并公式化模型這意味著從一個模型類型跳轉(zhuǎn)到另一個將毫不費力.您甚至能夠同時在不同的模型類型中使用相同的數(shù)據(jù)、變量和方程式。

GAMS支持下列基本的模型類型:

• ? LP 線性規(guī)劃
  ? MIP 混合整數(shù)規(guī)劃
  ? NLP 非線性規(guī)劃
  ? MIQCP 混合整數(shù)二次約束規(guī)劃
  

• ? MCP 混合互補問題
  ? MPEC 帶方程式約束的數(shù)學(xué)規(guī)劃
  ? CNS 受約束的非線性系統(tǒng)
  

• ? DNLP 帶非連續(xù)導(dǎo)數(shù)的非線性規(guī)劃
  ? MINLP 混合整數(shù)非線性規(guī)劃
  ? QCP 二次約束規(guī)劃
  

GAMS所有的模型介紹：

GAMS/AlphaECP
GAMS/AlphaECP是MINLP（混合整數(shù)非線性規(guī)劃）求解器，基于擴展的截平面（ECP）方法。GAMS/AlphaEC可以應(yīng)用到一般的MINLP問題和全局最優(yōu)解決方案中，以確保偽凸MINLP問題。

GAMS/BARON
BARON（分支減少優(yōu)化導(dǎo)航）是一個解決從非凸優(yōu)化問題到全局最優(yōu)化的計算系統(tǒng)。純粹的連續(xù)非線性規(guī)劃（NLPs）、純整數(shù)和混合整數(shù)非線性規(guī)劃(MINLPs)都可以用GAMS/BARON來解決。

GAMS/CONOPT
GAMS/CONOPT跟MINOS以及其他GAMS中解決非線性問題的求解器的功能類似。多元非線性求解器的可用性可在增加非線性建模的整體有效性中體現(xiàn)出來。CONOPT是多方法求解器，它和其他的GAMS NLP求解器往往相得益彰。如果一個求解器不能工作，其他的同功能求解器就會解決這個模型。如果所有的求解器都不能工作，那就說明這個模型非常的復(fù)雜，需要手動地進行建模操作。

GAMS/CPLEX
GAMS/CPLEX是功能強大的線性規(guī)劃（LP）、混合整數(shù)規(guī)劃（MIP）、二次約束規(guī)劃（QCP）、二階錐規(guī)劃和混合整數(shù)二次約束規(guī)劃（MIQCP）求解器。包含了最先進的單純和障算法并可以在不同的平臺上運行。以下算法可以解決LP模型：

? 原始單純形算法
? 二元單純形算法
? 網(wǎng)絡(luò)算法
? 障算法
? 篩選算法

CPLEX是運行非常穩(wěn)定的LP求解器，默認的設(shè)置都能使您得到最優(yōu)的解決方案，如果您想重置算法選項來提高性能，GAMS/CPLEX可提供一個選項文件來調(diào)整參數(shù)。

GAMS/DECIS
GAMS/DECIS可解決大規(guī)模的隨機規(guī)劃問題，采用Benders分解和利用Monte Carlo抽樣方差減少技術(shù)的重要性采樣或控制變元。DECIS包含各種策略的解決方案，并能解決大量隨機參數(shù)的問題。在解決主問題和子問題時，它可以跟MINOS或CPLEX求解器接口使用。

GAMS/DICOPT
DICOPT是解決MINLP（混合整數(shù)非線性規(guī)劃）模型的框架。GAMS/DICOPT使用了標準的GAMS MIP和NLP求解器可解決由算法產(chǎn)生的MIP和NLP子問題。也就是說如果您要使用DICOPT求解器，您必須要有一個GAMS MIP求解器（GAMS/CPLEX, GAMS/XA 或GAMS/XPRESS）和一個GAMS NLP求解器（GAMS/CONOPT, GAMS/MINOS或GAMS/SNOPT）。

GAMS/GUROBI
GUROBI包含最先進的單純線性規(guī)劃（LP）和混合整數(shù)規(guī)劃（MIP）功能。GUROBI求解器包含共享內(nèi)存并行以及同時使用任意幾個處理器和每個處理器核心數(shù)量的能力。

GAMS/KNITRO
KNITRO可找出有約束或沒有約束的持續(xù)、平穩(wěn)的非線性優(yōu)化問題的解決方案。盡管KNITRO主要用于解決大規(guī)模的一般非線性問題，但也可以解決下面這些光滑優(yōu)化問題：
? 不受約束
? 約束限制
? 等式約束
? 系統(tǒng)的非線性方程
? 最小二乘問題
? 線性規(guī)劃問題（LPs）
? 二次規(guī)劃問題（QPs）
? 一般（不平等）的約束問題
KNITRO功能特征如下：
? 對小型和大型的問題提供了有效的解決方案
? 自由衍生功能，第一衍生和第二衍生選項
? 內(nèi)點（屏障）和主動設(shè)置優(yōu)化
? 可行和不可行的情況
? 反復(fù)和直接的方法計算步驟
? KNITRO用最先進的內(nèi)點和主動設(shè)置方法解決非線性規(guī)劃問題

GAMS/LINDOGlobal
LINDOGlobal可用連續(xù)和離散變量的全局最優(yōu)解決方案處理一般非線性問題。LINDO全局最優(yōu)化程序（GOP）引用了分支切割法把一個NLP模型切割成一系列子問題。每一個子問題可被分析成a) 沒有可行的或優(yōu)化的解決方案，b) 可找出一個優(yōu)化方案，或c)這個子問題再被切割成兩個或三個子問題。

GAMS/MINOS
GAMS/MINOS是GAMS系統(tǒng)中最早的NLP求解器，現(xiàn)在的使用頻率也是最高的。利用模型的稀疏和高效、可靠的下梯度法解決線性約束模型。用線性約束和增強Lagrangia目標函數(shù)來重復(fù)解決子問題的方法來解決非線性約束的模型。相對于另一個大型的NLP求解器CONOPT所使用的可行的路徑方法來說，重復(fù)的操作表明只有最終的優(yōu)化解決方案對非線性模型是可行的。MINOS和 CONOPT是相輔相成的，并且引用不同的算法。

GAMS/MOSEK
MOSEK可解決線性、混合整數(shù)線性、凸非線性數(shù)學(xué)優(yōu)化問題。使用非常有效的內(nèi)點算法解決大型線性規(guī)劃。內(nèi)點算法有很多復(fù)雜的求解選項，用戶可以指定給哪個模型微調(diào)優(yōu)化器。 MOSEK能解決涉及非線性錐約束和凸非線性規(guī)劃的廣義線性規(guī)劃，這些問題用MOSEK內(nèi)置的優(yōu)化器就可以解決。MOSEK內(nèi)置的所有優(yōu)化器可解決大型稀疏問題。
現(xiàn)有的優(yōu)化器包含：
? 連續(xù)問題的內(nèi)點優(yōu)化器
? 圓錐二次優(yōu)化問題的圓錐內(nèi)點優(yōu)化器
? 線性問題的單純形優(yōu)化器
? 基于分支和削減技術(shù)的混合整數(shù)優(yōu)化器

GAMS/MPSGE
MPSGE是一般均衡分析的數(shù)學(xué)規(guī)劃系統(tǒng)。MPSGE實際上是一個函數(shù)庫和Jacobian評價系統(tǒng)，可方便AGE模型的制定和分析。MPSGE簡化了模型處理，任何對這些模型感興趣的經(jīng)濟學(xué)家都可以訪問AGE模型。另外，解決具體模型問題時，MPSGE可作為一個結(jié)構(gòu)框架模型，處理一般均衡模型。
MPSGE需要GAMS/BASE模型，包含MILES MCP 求解器，可選擇性地使用PATH MCP求解器。

GAMS/MSNLP
MSNLP（多起點NLP）是另一個隨機搜索算法解決全球優(yōu)化問題。跟OQNLP類似，MSNLP使用一個點發(fā)生器給本地NLP求解器創(chuàng)建候選起點。算法性能完全取決于起點發(fā)生器。MSNLP實現(xiàn)一個發(fā)生器創(chuàng)建均勻分布的點和智能隨機生成器。這個生成器可用一個初步粗搜索在隨機起點集中的地方定義可能發(fā)生的區(qū)域。兩種智能隨機變化最近才實現(xiàn)，一種用于單變量正態(tài)分布，另一種用于三角分布。 MSNLP包含了本地NLP求解器LSGRG，是全局分析包的一部分。

GAMS/OQNLP
OQNLP是連續(xù)變量或離散和連續(xù)變量混合的光滑約束問題的全局優(yōu)化求解器。通過調(diào)用眾多的出發(fā)點，OQNLP提高了所有NLP求解器的可靠性。當(dāng)您用現(xiàn)有的NLP求解器不能解決問題時，可以試試OQNLP求解器。OQNLP也包含了本地NLP求解器LSGRG，擁有OQNLP許可證的用戶還可以使用MSNLP求解器。

GAMS/PATH
PATH求解器用于MCP模型，基于牛頓理論，這個強大的技術(shù)結(jié)合眾多有效變量、擴展和增強功能。作為GAMS的子系統(tǒng)，提供了強大的工具來解決大型和復(fù)雜模型的互補性和平衡建模。GAMS/PATH 包含了NLP求解器PATHNLP。

GAMS/SBB
SBB是解決混合整數(shù)非線性規(guī)劃（NINLP）模型的求解器。它基于混合整數(shù)線性規(guī)劃的標準分支定界法和GAMS已支持的標準NLP求解器。

GAMS/SNOPT
GAMS/SNOPT是新的大型連續(xù)二次規(guī)劃求解器（SQP）。SNOPT是一個通用系統(tǒng)，可解決跟變量和約束相關(guān)的優(yōu)化問題。它最大限度地減少一個線性或非線性函數(shù)接受的變量和稀疏線性或非線性約束邊界。SNOPT適合解決大型線性、二次規(guī)劃、線性約束優(yōu)化以及一般非線性規(guī)劃的問題。SNOPT使用序列二次規(guī)劃（SQP）算法，從二次序列規(guī)劃子問題中獲得搜索方向。如果一些變量進入非線性或很多活躍的約束（包含簡單的約束）多到跟變量數(shù)一樣的時候，SNOPT就是最有效的求解器。

GAMS/XA
GAMS/XA是線性和混合整數(shù)問題的求解器。

GAMS/XPRESS
GAMS/XPRESS求解器只有跟GAMS建模系統(tǒng)結(jié)合時才運行。GAMS/XPRESS是一個多功能、高性能的優(yōu)化系統(tǒng)，結(jié)合了一個強大的單純LP求解器、一個整數(shù)規(guī)劃問題的MIP模型和一個屏障模型， 用最先進的內(nèi)點算法解決大型的LP問題。

系統(tǒng)要求

GAMS 支持以下平臺：

友萬科技作為GAMS軟件的官方合作伙伴，如需技術(shù)支持，歡迎垂詢。

友萬科技徐青青與GAMS Development Corp CEO Franz Nelissen 在北京座談會

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