物流定量技术实验报告

班级物流一班学号姓名重庆工学院工商管理学院物流管理系2013年2月1请在你完成的实验前打“”（必须标记）实验一MATLAB操作基础实验二MATLAB数值计算与分析实验三MATLAB程序设计实验四MATLAB绘图实验五数据统计分析实验六线性回归分析实验七非线性回归分析实验八函数优化实验九线性规划实验十GUI设计实验一MATLAB操作基础一、实验目的通过实验熟悉MATLAB软件平台，熟悉MATLAB软件的用户环境，学习MATLAB环境下的一般操作命令。二、实验内容熟悉MATLAB的启动与退出，主窗口及命令窗口的使用，MATLAB帮助系统的用法。三、实验步骤开启软件平台MATLAB；按实验操作任务，逐项操作；观察操作结果；记录重要的操作项及结果，实验操作心得体会。四、实验任务MATLAB的启动与退出1MATLAB的启动直接在桌面双击软件图标或在开始程序里选择软件进入MATLAB操作平台页面熟悉界面的组成，了解各个窗口的作用。了解左下角START按键的部分相关命令，参考实验指导书，根据你所完成的实验撰写本页；建议采用A4纸双面打印试验报告本页不够，可另附一页22MATLAB的退出在菜单栏的FILE菜单里选择EXITMATLAB退出软件，或右侧的命令窗口输入EXIT或QUIT命令退出，或者直接关闭软件右上角的关闭按钮直接退出。界面操作1了解菜单栏命令选项了解菜单栏下选项的作用，简单熟悉操作界面。相关数据的打开和窗口的关闭，保存位置的设置，页面设置等问题。2相关窗口的使用命令窗口中只有出现“”的情况才可以正常进行命令操作，在命令窗口输入某条命令以后，必须按下回车键才可以实现。在输入命令有错误的时候，在命令下会出现红色的提示语，左下方的历史记录命令窗口，记录以前输入的命令。输入某些简单的命令进行执行时，会在命令窗口出现相应的结果。例如X005360PI/180PLOTX,SINX,X,COSXP3,7,9,0,23XROOTSP等。五、实验心得体会3体会一运用的这款软件与以前学习的软件有一定的相似，简单的基本操作菜单还是一样的。其他的简单操作步骤还是相差不大，可以借鉴其他的操作步骤，运用到这款软件中。其次就是在软件的应用上，主要的简单英文单词认识还是必要的要求，这样才能更好的了解软件的相关功能。命令窗口输入命令，得到输入命令产生的结果。如果在命令窗口输入的错误命令，那按下回车键后，就会有红色的提示语产生。并且有红色的指线指示输入的命令中存在错误的位置，这样提示用户修改错误。这样的情况下，很大程度上减少了用户的修改操作，很大程度上方便了用户，这样的设计更人性化。体会二学习MATLAB软件的相关操作，这样可以更好的运用到以后的实验中，简化学习中的复杂问题，直接得到答案。运用MATLAB软件可以很好的简化一些中间环节，直接运用到实际中。很大的程度上体现了计算机的简单的运用，解决实际生活中的问题。实验二MATLAB数值计算与分析一、实验目的熟悉MATLAB基本命令与操作；熟悉MATLAB的矩阵运算；学会MATLAB的多项式运算，数据统计处理；学会用MATLAB求解线性方程组。二、实验内容MATLAB中的变量和数据的操作；MATLAB矩阵及基本运算；数据统计处理与多项式计算；方程组的解法；函数极值。三、实验步骤打开软件MATLAB操作平台利用帮助了解INLINE,SIZE,MAX,SUM,NUMEL,LENGTH,PROD,MEAN,STD,CORRCOEF,SORT,CONV,FMIN的功能和用法。利用MATLAB命令窗口，输入实验项所需的命令；观察和理解命令执行的结果，修改出现错误的命令，直到窗口得到正确的实验结果。记录主要的实验项和结果，并记下实验心得。四、实验任务变量和数据操作1、数的输入及运算如A5回车以后显示的值是A5,当直接输入数值后，显示的数值就是ANS5。输入数据是复数时，如果输入B25I,显示的结果是B2000050000I,在窗口中输入数学运算式，显示的结果是运算后的结果。例如输入59输出的结果是ANS45,输入函数代数式LOG9,得到的结果是ANS21972。2、数组输入参考实验指导书，根据你所完成的实验撰写本页；建议采用A4纸双面打印试验报告本页不够，可另附一页4例如，数组的输入A1,3,5,7,9,11和A1211得到的最后的值是一样的。A1357911,相比之下，要得到一样的结果通过A1211这种方式的输入，更快捷有效。3、变量的存储和调用变量的存储通过命令SAVEDATAAB存储变量AB到DATA文件中，LOADDATA是将DATA文件中的变量加载到工作空间，WHOS是显示工作空间的所有变量的相关信息。MATLAB矩阵及基本运算1、矩阵的输入通过直接的赋值方式进行，例如A2,3,51,5,68,6,9得到的矩阵值在窗口以完整显示，再输入的A2,3得到的数值是矩阵的第2列第3行的数值，输入A7得到的结果是以第一列开始计数到第7位的数值。2、矩阵大小测试和定位先输入矩阵值后，运用合适的函数表达式计算矩阵的相应的值。例如矩阵A4,5,67,8,99,10,1112,16,18得到标准的矩阵表达式，NUMELA12求的值为整个矩阵的元素个数,N,MSIZEA的值为N5,M3表示矩阵由4行3列构成,J,KFINDA10表示从第一列开始查询满足不小于10的元素的位置NLENGTHA表示行数和列数的最大的值。3、矩阵的块操作在矩阵的整体中取出部分元素矩阵，A2,，表示在矩阵中取出第2行的整个元素组；A1,4,，表示在矩阵中取出第1行和第4行两行整体元素；A24,12，表示取矩阵中第2行到4行和第1列到2列同时满足的元素。A1,3,A3,1,表示在矩阵中将第1行和第3行将换位置得到的新矩阵；A,2,3A,3,2使矩阵的2,3列互换。A2,4是将矩阵的第2行的值全部用4代替；A2,是表示删除A矩阵中的第2行；A4,57表示将矩阵构造成45的矩阵，未定元素为0，最后的元素为7；小矩阵构造大矩阵先定义小矩阵A的值，再编写构成大矩阵，最后运行结果。A4,5,67,8,99,10,1112,16,18；构建大矩阵方式A13,23,A24,12A,A,2，显示的结果为54、矩阵的翻转操作矩阵的上下翻转FLIPUDA实现矩阵中每列的数值倒序排列，矩阵A的左右翻转FLIPLRA显示为每行的数值倒序显示结果，矩阵的逆时针旋转90ROT90A，将矩阵的结果逆时针旋转90显示。5、特殊矩阵的产生单位矩阵的产生AEYE4，产生4维的单位矩阵，产生45维1矩阵AONES4,5；产生34维0矩阵AZEROS3,4；随机NM维矩阵ARANDN,M,产生的元素是01之间的随机元素）。产生一个区间10，20内均匀分布的4阶随机矩阵X102010RAND4；产生MN的正态分布随即矩阵RANDNM，N；产生1M之间整数随机排列RANDPERMM；产生魔方矩阵MAGICN；6、矩阵计算求矩阵的转置A；求矩阵的行列式DETB，（矩阵B是行列相等的方阵）；求矩阵的秩RANKA；求矩阵的逆INVB；求矩阵的迹TRACEA，（即是求矩阵的对角线数值的和值）；求矩阵与常数的运算矩阵除以常数的值A/8，矩阵与矩阵的运算矩阵直接的加减必须在同阶的基础上实现，矩阵之间的乘除就不需要要求是同维矩阵。同矩阵的幂运算2次幂运算A2相当于AA的值（这是MATLAB中的特殊运算，称作点运算。）。7、结构矩阵建立学生信息数据表对数据表结构元素进行修改、删除、增加、取用。6建立数据表结构和初始数据STUDENTSTRUCTXM,李红,张三,汪峰,李杰,XH,0123,0124,0125,0126,SXCJ,80,76,88,86；修改数据表中的数据值STUDENT3STRUCTXM,刀郎,XH,0128,SXCJ,96这样将表中的第三条数据替换，得到新的数据；数据表的删除STUDENTRMFIELDSTUDENT,XH表示删除数据表中的XH这一列，得到新的数据表。（三）数据统计处理与多项式计算1、数据统计处理首先输入数据AA459,362,310,85L；再对输入的数据进行运算，求平均值，中位数，方差，标准差，四分位极差，平均绝对偏差数BA将数据改改变成一纵列数MEANB,MEDIANB,VARB,STDB,IQRB,MADB直接得到所要求的值。2、多项式计算对多项式PX42X35X6和SX22X3求和、差、积、商。P1,2,0,5,6,S0,0,1,2,3,PS1,2,1,3,9PS1,2,1,7,3PS0,0,0,10,18P/S05714多项式乘积CONVP,S0,0,1,4,7,1,4,3,18多项式P的根（四）方程组的解法多项式WX22X6W1,2,6RROOTSW,求的结果为图1求线性方程组AXB的解RRANKA；XAB求的结果为图2（五）函数极值求函数在区间0,1内的最小值。XEXFLOGCS3首先新建一个M文件，在新文件中编写FXINLINEX3COSXXLOGX/EXPXX,FVALFMINBNDFX,0,1运行命令得到答案X05223FVAL03974五、实验心得体会体会一在针对矩阵运算时，可以任意的取矩阵的不同位置的值，进行运算，但是有些运算必须是要满足一定的运算规则才可以。实验二主要是对矩阵的相关运用，矩阵实用的范围更广，更有学习价值。对于矩阵的计算，以前线性代数学习过，但是不借助计算机，很多复杂的运算很费时，费力，在计7算机上计算很便捷，几秒钟就能得到答案。运用到实际生活中将节省很多人力物力财力，为企业降低成本。体会二对于这次试验的建立表结构，以前在计算机课程VF中学习过，建立表单，建立数据库进行查询。也学习过类似的输入过程，一种就是直接输入表全部的数据，二是，一条一条的输入表的数据最终得到完整的数据表，但是相对比较复杂。只是每个软件输入、增加、修改等命令不一样，但是方法基本都是相似的。体会三在解决多项式问题上，以前学习相关章节就能感到，有些函数只知道解法，但是计算过程很复杂，不容易计算得到答案。但是借助MATLAB就可以轻松的解决问题，很简洁快速的得到答案，节省了很多过程时间。而且还可以根据函数的表达式得到相关的图形图线，更清楚的了解函数的波动规律。实验三MATLAB程序设计一、实验目的一熟悉关系运算、逻辑运算、M函数和M文件编制方法；二掌握MATLAB语言的几种循环、条件和开关选择结构；三学会编写一般性程序。二、实验准备复习物流定量技术中“22MATLAB程序设计”三、实验要求根据实验内容和步骤，完成以下具体实验任务，并记录实验的主要内容。四、实验内容关系运算与逻辑运算；M文件的；程序流程控制；程序代码保护五、实验步骤一开启软件平台MATLAB；二在D盘上以自己的学号，如860101、860110（前者代表1班学号为1号的同学；后者代表1班学号为10号的同学）建立一个文件夹，并利用文件菜单中的“SETPATH”选项，把自己的文件夹加入到MATLAB的搜索路径中（注意保存），改变当前路径为自己的文件夹；三利用帮助了解命令DISP、NUM2STR、FIX、BREAK、INT2STR、REM、VAR等语句的用法及功能；四利用MATLAB文本编辑窗口,编写和调试实验项程序；注意给实验程序（尤其是思考与练习中自编的程序）取一个易记忆的名称，将程序代码及运行结果保存到自己的WORD文档,准备平时的实验检查；五观察和理解程序执行的结果，若出现错误，修改、直到输出正确结果；六记录23个你认为重要的实验项及结果，13条学习心得体会。六、实验任务一关系运算与逻辑运算数与数、矩阵与矩阵之间的关系运算，其中主要的关系运算符包括大于、大于等于、7，返回的值就是ANS0；参考实验指导书，根据你所完成的实验撰写本页；建议采用A4纸双面打印试验报告8逻辑运算包括与给出输入、输出变量之间的关系SV0TAT2/2命令窗口中输入V,SFF2,5,10得到的答案是V52，S270；用函数命令INLINE也可以实现M文件的部分功能，例如FUINLINE2X23XL显示的结果为一个M文件中可以包括一个以上的函数，其中有个是主函数，其他的为子函数，子函数只能被同一文件的的主函数调用，不能被不同的文件的其他函数调用。主函数必须在最前面，后面接子函数，秩序没有限制。在M文件中输入FUNCTIONOUTFUNC5XRECIPRECIPROCXOUTSUMRECIPFUNCTIONOUTPUTRECIPROCINPUTOUTPUT1/INPUT命令窗口输入FUNC52,2,5得到的结果是ANS12000三程序流程控制1、IF条件语句创建M文件，输入下列程序，比较两数的大小。A4B3IFABMAXADISP最大值为,NUM2STRMAXELSEIFABMAX两数相等ELSEMAXB9DISP最大值为,NUM2STRMAXEND最终得到的结果为最大值为4。2、FOR循环语句利用FOR循环求出100200之间的所有素数。FORM1012200KFIXSQRTMFORI2K1IFREMM,I0BREAKENDENDIFIK1DISPINT2STRMENDEND得到的答案是101，103，107，109，113，127，131，137，139，149，151，157，163，167，173，179，181，191，193，197，199；建立M文件A2,5,02,4,73,1,9FORIAYI1I2I3END得到的答案是Y3，Y2，Y2；3、WHILE循环SUM0I1WHILEISUBPLOT2,2,1FPLOTCOSX,0,2PISUBPLOT2,2,2FPLOTSINXPI/2,0,2PISUBPLOT2,2,315FPLOTX2COSXPI,0,2PISUBPLOT2,2,4FPLOTEXPSINX,0,2PI（二）三维绘图1、三维曲线图格式PLOT3X,Y,Z,S,其中X，Y，Z为均为同维向量，S为控制字符COLORLINESTYLEMARKER。例如T0PI/6010PIXSINTYCOSTPLOT3X,Y,T,B得到螺旋图为格式FILL3X,Y,Z,C例如X212971670Y1704,7,90,4,3Z186796161C100010001FILL3X,Y,Z,CGRIDON得到的图形为2、三维网格图格式MESHX,Y,Z,C颜色由C指定的三维网格图MESHCX,Y,Z,C带有底座的三维网格图MESHZX,Y,Z,C带有等高线的三维网格图024681005100246810X14Y15X,YMESHGRIDX,Y，其中X,Y是XY平面中矩阵X，Y对应的横纵轴坐标值。练习绘出带有底座的马鞍面，254YXZX88Y88X,YMESHGRIDX,YZX2/42Y2/52MESHZX,Y,Z得到图3、三维曲面图格式SURFX,Y,Z,C画出颜色由C指定的三维曲面图SURFCX,Y,Z,C画出带有等高线的三维曲面图练习绘出带有等高线的理想气体状态方程曲面，PVNRT，N2MOLR831N2P1201E5V1201E3P,VMESHGRIDP,VTPV/N/RSURFCP,V,T得到的图164、三维饼图格式PIE3X,EXPLODEX1305252EX01000PIE3X,EX336112822绘出函数，在2，2，2，2上的三维曲面图，命令XEFY2X22Y22X,YMESHGRIDX,YFX2EXPYABSXSURFCX,Y,F得出图13KURTOSISASKEWNESSAANSANS18547225060462404215收益率和风险损失率的峰值分别为18547和22506，两者偏度分别为04624,和042153、产生一个N（20,4）分布，画出其概率密度图形，求005分位数。概率密度函数FXNORMPDFX,编写的函数程序命令为X000130ZNORMPDFX,20,2PLOTX,Z得到的图形为计算005的分位数的值XNORMINV005,20,2计算得到的值为X167103二大样本数据的处理通过M文件录入数据表中的数据，进一步利用丢失数据处理方法去解答问题。例如利用函数19NANMAX（A）求解缺失数列的最大值。求解数据表中的各项指标，各列减去每一列最大值后比上该数列的极差的值。输入程序命令如下得到的处理结果是20七、实验心得体会体会一通过MATLAB可以处理繁多数据项的数据分析，根据实验的要求进行处理，达到预期的目的。一般数据繁多的情况下，借助一定的工具可以减少相当部分的时间和劳动，通过一定的方式计算简化操作，准确的得到结果。一方面简化了人工操作的时间和误差，利用软件加快了处理数据的效率；另一方面利用软件还让工作效率提升，简单的数据处理使得某些信息明显的表述出来。而且编写的相关程序可以保存在M文件中，后续工作中如果需要可以直接提起运用于相应模块，这样可以节省不必要的操作。通过函数处理大量数据，得到相应的数据，工作人员可以根据自己的需要得到需求的数据结果。根据得到的数据结果得到相应的数据信息，可以挖掘得到潜在信息，这样可以为预期决策和行动做好前提工作。体会二不但只得到数据，还能根据数据应用绘图命令得到直观图，让人更直观的得到相关信息，转化枯燥数字信息为直观的图形信息，让人看起来更直观明了。软件可以根据处理过的数据，利用某些函数的特性处理数据，可以进一步的处理数据，进一步的解决内在的数据信息，让不容易得到的信息表示出来。数据表中的数据繁多很难用肉眼观察出相关的数据和信息，利用数据处理工具处理既节省了计算步骤，还减少误差的情况下得到结果。还可21以让某些特殊数据得到一定的数据处理，让数据得到特殊处理。数据处理本来就是繁琐的工作，如果不借助工具，很费时费力还有很高的误差，利用MATLAB的强大数据处理功能，就能解决这些不必要的麻烦。实验六线性回归分析一、实验目的一学会MATLAB软件中曲线拟合的方法，了解最小二乘拟合的基本原理和方法，掌握用MATLAB作最小二乘多项式拟合的方法；二通过实例，学习如何用拟合方法解决实际问题。二、实验准备复习物流定量技术中“33MATLAB数据统计与拟合分析、34MATLAB回归分析”。三、实验要求根据实验内容和步骤，完成以下具体实验任务，并记录实验的主要内容。四、实验内容一元一次线性回归分析、多元线性回归分析五、实验步骤一开启软件平台MATLAB；二在D盘上以自己的学号建立一个文件夹，并利用文件菜单中的“SETPATH”选项，把自己的文件夹加入到MATLAB的搜索路径中（注意保存），改变当前路径为自己的文件夹；三利用帮助了解命令POLYFIT、POLYVAL、POLYCONF、REGRESS等语句的功能及用法。四利用MATLAB文本编辑窗口,编写和调试实验项程序；注意给实验程序（尤其是思考与练习中自编的程序）取一个易记忆的名称，将程序代码及运行结果保存到自己的WORD文档,准备平时的实验检查；五观察和理解命令或程序执行的结果；六记录12个重要的实验项及结果，12条学习心得体会。六、实验任务1、某市电子工业公司有14个所属企业，各企业的年设备能力与年劳动生产率统计数据如下表。试分析企业年设备能力与年劳动生产率的关系。若该公司计划新建一个设备能力为92千瓦/人的企业，估计劳动生产率将为多少根据给出的数据判断两个数据之间的关系，再根据数据关系利用相关函数特性，建立数据模型。X2828302934394048495254556270Y6769727384889198106107111118121124SCATTERX,Y在图形中观察两变量之间的大致关系RCORRX,Y计算两变量之间的关系度根据图形关系和变量之间的关系程度利用一元一次线性回归解决问题SXXSUMXMEANX2SYYSUMYMEANY2SXYSUMYMEANYXMEANX参考实验指导书，根据你所完成的实验撰写本页；建议采用A4纸双面打印试验报告22计算得到的线性系数ASXY/SXX,BMEANYMEANXA得到的结果为A14481；B31003建立函数YAXB若企业新建一个设备能力为92千瓦/人的企业，估计劳动生产率是多少可以得X92计算Y的值。将X的值代入，得到的函数值为164233，劳动生产率为164233千元/人。2、某建筑材料公司的销售量因素分析下表中的数据是某建筑材料公司去年20个地区的销售量（Y，千万）。推销开支、实际帐目数、同类商品竞争数和地区销售潜力分别是影响建筑材料销售量的因素。试建立多元回归模型，并假设一组数据X进行销售量预测。根据数据表的数据输入相关数据，根据数据关系建立数据模型计算相关数据系数。首先建立M文件，再在文件中编写程序命令，计算得到数据结果。编写的M文件命令为通过M文件运行得到的数据结果为分析结果为B01919158B0的置信区间为1031071,2807245B107719B1的置信区间为71445,56007B231725B2的置信区间为20640,42809B3196811B3的置信区间为251651,141972B404501B4的置信区间为37284,28283R209034,F350509,P00000P005，回归模型Y191915807719X131725X2196811X304501X4假设数据为X54,60,8,10预测得到的数据Y为Y2259966七、实验心得体会体会一如果两两变量之间存在线性规划关系，某个变量会随着另个变量的变化而变化，存在一定的比例关系，那么之间可能存在一元线性关系。这样的数据关系可以根据关联的一个变量预算出另一个变量的值。建立函数模型计算出变量系数，建立函数关系，构建变量函数关系式。在构建一元一次线性回归的过程中，首先观察两变量之间在图形中呈现出来的关系，再根据函数关系模型特征去就算模型与实际值之间的相似度。判断是否选择此类模型去构建。如果相似度达到要求，则去运算存在这种关系之间的系数值，计算出模型的表达关系式。构建好数学模型后，就可以根据模型关系式，根据变量去求因变量，达到预算的目的。体会二23虽然一元线性回归分析可以解决一定的实际问题，但是由于这样的关系之间只有两个变量相联系。但是实际生活中很多情况下都不只是一个变量去影响一个变量，很多情况下都是多个因素影响其他的变量，这就会有多个变量同时影响因变量。有些多变量与因变量之间存在关系，但是有些不存在线性关系。存在的线性关系可以像一元线性回归分析一样，解出相互之间的系数，建立函数关系去解答问题。如果有多个线性回归变量同时去影响因变量，那么多个变量的任何一个值变化都会给因变量值带来变化。这样就让解决问题的范围进一步的扩大，使用在实际生活中更实用。实验七非线性回归分析一、实验目的一学会MATLAB软件中非线性回归拟合的方法；二通过实例，学习如何用拟合方法解决实际问题。二、实验准备复习物流定量技术中“34MATLAB回归分析”。三、实验要求根据实验内容和步骤，完成以下具体实验任务，并记录实验的主要内容。四、实验内容一元非线性回归分析、多元非线性回归分析五、实验步骤（一）开启软件平台MATLAB；（二）在D盘上以自己的学号建立一个文件夹，并利用文件菜单中的“SETPATH”选项，把自己的文件夹加入到MATLAB的搜索路径中（注意保存），改变当前路径为自己的文件夹；（三）利用帮助了解命令NLINFIT、NLINTOOL、NLPREDCI等语句的功能及用法。（四）利用MATLAB文本编辑窗口,编写和调试实验项程序；注意给实验程序（尤其是思考与练习中自编的程序）取一个易记忆的名称，将程序代码及运行结果保存到自己的WORD文档,准备平时的实验检查；（五）观察和理解命令或程序执行的结果；（六）记录1个重要的实验项及结果，1条学习心得体会。六、实验任务1、某公司出口换汇成本分析对经营同一类产品出口业务的公司进