本書以MATLAB R2012a為平台，從套用的角度出發，系統地介紹MATLAB編程及最最佳化設計。全書共11章，第1～5章介紹了MATLAB入門、MATLAB編程基礎、MATLAB矩陣及數據分析、MATLAB函式分析及MATLAB科學計算等內容，將讀者領入MATLAB的大門，並熟練使用MATLAB。第6章對最佳化設計進行概述，讓讀者領略什麼是最佳化設計及最佳化設計的基本概念。第7~11章系統地介紹線性規劃、整數規劃、非線性規劃、二次規劃、多目標規劃、現代智慧型最佳化及圖與網路最佳化等內容，讓讀者輕鬆地掌握MATLAB在最佳化設計中的套用。書中的實例可幫助讀者充分理解最最佳化設計的基本概念，高效地解決最最佳化問題，以及最最佳化問題的綜合套用。
基本介紹
- 書名：MATLAB編程與最最佳化設計套用
- 出版社：電子工業出版社
- 頁數：445頁
- 開本：16
- 定價：59.00
- 作者：趙書蘭
- 出版日期：2013年8月1日
- 語種：簡體中文
- ISBN：7121210525
- 品牌：電子工業出版社
基本介紹,內容簡介,作者簡介,圖書目錄,序言,
基本介紹
內容簡介
針對MATLAB軟體新版本，功能強大；最最佳化技術理論和系統實驗相結合，實踐性強。
作者簡介
趙書蘭， 佛山科學技術學院。佛山市展能數碼科技有限公司顧問。佛山市計算機協會、廣東省計算機協會會員。著作方向：MATLAB、數值分析、計算方法、雲計算。
圖書目錄
第1章MATLAB入門（1）
1.1MATLAB的特色（1）
1.1.1MATLABR的特點（1）
1.1.2MATLAB的優勢（1）
1.1.3MATLABR2012a新建功能（3）
1.2MATLAB的安裝與運行（4）
1.2.1MATLAB的安裝（4）
1.2.2MATLAB的運行（9）
1.3MATLAB工作環境（9）
1.3.1命令視窗（10）
1.3.2歷史命令視窗（11）
1.3.3目錄和檔案管理（12）
1.3.4工作空間（13）
1.3.5搜尋路徑管理（14）
1.4幫助系統（15）
1.4.1命令行幫助查詢（15）
1.4.2在線上演示系統（15）
1.5了解MATLAB（16）
1.5.1命令行編程（16）
1.5.2繪圖功能（18）
1.5.3M檔案編寫函式（19）
1.5.4GUI實例（20）
1.5.5Simulink仿真（21）
第2章MATLAB編程基礎（22）
2.1數據類型（22）
2.1.1數值類型數據（22）
2.1.2字元串類型（27）
2.2基本運算（32）
2.2.1算術運算（32）
2.2.2邏輯運算（34）
2.2.3關係運算（35）
2.3數組創建及其運算（36）
2.3.1數組創建（36）
2.3.2數組指數、對數及開方運算（42）
2.3.3數組操作（42）
2.4稀疏矩陣（45）
2.5單元數組（48）
2.5.1單元數組創建（49）
2.5.2單元數組顯示（50）
2.5.3單元數組操作（50）
2.6結構體（52）
2.6.1創建結構體（53）
2.6.2結構體操作（54）
2.7多項式及其函式（57）
2.7.1多項式運算（58）
2.7.2多項式展開（61）
2.7.3多項式擬合（62）
第3章MATLAB矩陣及數據分析（64）
3.1求解代數方程（64）
3.2矩陣特徵量（67）
3.2.1矩陣的行列式（67）
3.2.2矩陣的逆（67）
3.2.3矩陣的秩（68）
3.2.4矩陣特徵值（70）
3.2.5矩陣條件數（72）
3.2.6對角陣的轉化（74）
3.3矩陣分解（75）
3.3.1三角分解（75）
3.3.2QR分解（79）
3.3.3Cholesky分解（80）
3.3.4奇異值分解（83）
3.3.5Schur分解（86）
3.3.6海森伯格分解（87）
3.4數據處理分析（88）
3.4.1數據排序分析（88）
3.4.2數據求和（積）、差分（91）
3.4.3均值與方差分析（93）
3.5數據預處理（97）
3.5.1缺失數據處理（97）
3.5.2異常值（98）
第4章MATLAB函式分析（100）
4.1函式的表示（100）
4.2函式法線與切面（102）
4.2.1法線（102）
4.2.2偏導數與梯度（103）
4.3函式的零極點（105）
4.3.1函式的零點（105）
4.3.2函式的極點（110）
4.4函式積分（112）
4.4.1單重積分（113）
4.4.2多重積分（116）
4.4.3複合梯形求積分（117）
4.4.4龍貝格求積分（118）
4.4.5二分法求積分（120）
4.5線性方程的數值解（122）
4.5.1直接解法（122）
4.5.2求解線性方程組的變換（122）
4.5.3疊代求解法（124）
4.5.4利用內置函式求解線性方程組（130）
4.6非線性方程組的數值解法（135）
4.6.1不動點疊代法（135）
4.6.2Newton疊代法（137）
4.6.3擬Newton疊代法（138）
4.6.4DFP疊代法（142）
4.7函式可視化（143）
4.7.1一元函式可視化（144）
4.7.2二元函式可視化（146）
4.7.3極坐標圖（148）
第5章MATLAB科學計算（149）
5.1MATLAB程式結構（149）
5.1.1順序結構（149）
5.1.2循環結構（150）
5.1.3選擇結構（153）
5.1.4分支語句（156）
5.1.5錯誤控制結構（158）
5.2互動式命令（159）
5.3插值（166）
5.3.1一維插值（166）
5.3.2二維插值（168）
5.3.3插值方法（170）
5.4回歸分析（171）
5.4.1問題概述（171）
5.4.2線性回歸分析（172）
5.4.3多分量回歸分析（174）
5.5曲線擬合（176）
5.5.1多項式擬合（176）
5.5.2線性最小二乘擬合（180）
5.5.3互動式曲線擬合工具（183）
5.6傅立葉分析（186）
5.6.1傅立葉變換及逆變換（186）
5.6.2傅立葉的幅度與相位（189）
5.6.3傅立葉變換套用實例（191）
第6章MATLAB最佳化設計概述（195）
6.1最佳化設計背景（195）
6.1.1常規設計與最佳化設計（195）
6.1.2最佳化設計的發展情況（196）
6.2最佳化設計的數學模型（199）
6.2.1設計變數（199）
6.2.2設計約束（200）
6.2.3目標函式（200）
6.2.4幾何意義（201）
6.3目標函式的極值條件（204）
6.3.1無約束目標函式的極值條件（204）
6.3.2有約束目標函式的極值條件（208）
6.4最佳化參數設定（211）
第7章MATLAB線性規劃（214）
7.1線性規劃概述（214）
7.2線性規劃問題的形式（215）
7.2.1一般標準型（215）
7.2.2矩陣標準型（215）
7.2.3向量標準型（216）
7.2.4非標準型的標準化（216）
7.3線性規劃問題的求解（217）
7.4MATLAB實現線性規劃問題（223）
7.4.1MATLAB標準形式（223）
7.4.2MATLAB函式調用（224）
7.5線性規劃實例（229）
7.5.1生產計畫安排（229）
7.5.2配料問題（231）
7.5.3投資組合問題（232）
7.5.4投資收益與風險問題（235）
7.5.5人員計畫安排問題（237）
7.5.6運輸問題（239）
7.5.7絕對值問題（242）
7.6線性規劃的實際套用（244）
7.6.1問題概述（244）
7.6.2貪心法（244）
7.6.3窮舉法（247）
第8章MATLAB整數規劃（249）
8.1整數規劃理論知識（249）
8.1.1典型的整數規劃（250）
8.1.2整數規劃案例分析（254）
8.2求解整數規劃（256）
8.2.1整數規劃求解法（257）
8.2.2用MATLAB求解整數規劃（258）
8.30—1型整數規劃（263）
8.3.10—1型整數規劃理論（263）
8.3.2用MATLAB求解0—1型整數規劃（267）
8.4整數規劃實例（271）
8.4.1生產計畫問題（271）
8.4.2排班問題（274）
8.4.3資金分配問題（276）
8.4.4選課問題（277）
8.4.5背包問題（279）
8.4.6指派問題（283）
8.4.7投資項目選擇問題（285）
第9章MATLAB非線性規劃（288）
9.1非線性規劃理論知識（288）
9.1.1典型的非線性規劃（288）
9.1.2非線性規劃常見問題（289）
9.2非線性規劃基本概念（290）
9.2.1無約束非線性規劃極值條件（290）
9.2.2有約束非線性規劃極值條件（292）
9.3求解非線性規劃（293）
9.3.1一維最最佳化方法（293）
9.3.2無約束最最佳化方法（298）
9.3.3約束最最佳化方法（322）
9.4非線性規劃實例（336）
9.4.1證券投資組合問題（336）
9.4.2資金調用問題（337）
9.4.3銷量最佳安排問題（338）
第10章MATLAB其他規劃（341）
10.1其他規劃概述（341）
10.1.1二次規劃問題概述（341）
10.1.2多目標規劃問題概述（341）
10.1.3最大最小化問題概述（342）
10.1.4“半無限”多元問題概述（342）
10.1.5動態規劃問題概述（343）
10.1.6現代智慧型最佳化問題概述（344）
10.2其他規劃問題求解（351）
10.2.1求解二次規劃問題法（351）
10.2.2求解多目標規劃問題法（354）
10.2.3求解動態規劃問題法（359）
10.3MATLAB求解其他規劃（365）
10.3.1求解二次規劃問題（365）
10.3.2MATLAB求解多目標規劃問題（369）
10.3.3MATLAB求解最大最小化問題（376）
10.3.4MATLAB求解“半無限”多元問題（380）
10.3.5MATLAB求解現代智慧型最佳化問題（383）
10.4綜合實例——繪製帳篷（395）
第11章MATLAB圖與網路最佳化（400）
11.1圖論基本知識（400）
11.1.1圖的基本概述（400）
11.1.2圖論的MATLAB實現（402）
11.2樹的基本概念（406）
11.2.1樹的基本性質（407）
11.2.2Huffman樹（407）
11.2.3廣度優先搜尋算法（410）
11.2.4深度優先搜尋算法（413）
11.2.5無向圖的生成樹算法（416）
11.2.6有向圖的生成樹算法（417）
11.2.7最小生成樹算法（419）
11.3最短路徑（422）
11.3.1最短路徑問題概述（422）
11.3.2求解最短路徑問題的方法（422）
11.4網路最大流（428）
11.4.1網路最大流問題概述（428）
11.4.2求解網路最大流問題的方法（430）
11.5最小費用最大流（439）
11.5.1最小費用最大流概述（439）
11.5.2求解最小費用最大流（440）
1.1MATLAB的特色（1）
1.1.1MATLABR的特點（1）
1.1.2MATLAB的優勢（1）
1.1.3MATLABR2012a新建功能（3）
1.2MATLAB的安裝與運行（4）
1.2.1MATLAB的安裝（4）
1.2.2MATLAB的運行（9）
1.3MATLAB工作環境（9）
1.3.1命令視窗（10）
1.3.2歷史命令視窗（11）
1.3.3目錄和檔案管理（12）
1.3.4工作空間（13）
1.3.5搜尋路徑管理（14）
1.4幫助系統（15）
1.4.1命令行幫助查詢（15）
1.4.2在線上演示系統（15）
1.5了解MATLAB（16）
1.5.1命令行編程（16）
1.5.2繪圖功能（18）
1.5.3M檔案編寫函式（19）
1.5.4GUI實例（20）
1.5.5Simulink仿真（21）
第2章MATLAB編程基礎（22）
2.1數據類型（22）
2.1.1數值類型數據（22）
2.1.2字元串類型（27）
2.2基本運算（32）
2.2.1算術運算（32）
2.2.2邏輯運算（34）
2.2.3關係運算（35）
2.3數組創建及其運算（36）
2.3.1數組創建（36）
2.3.2數組指數、對數及開方運算（42）
2.3.3數組操作（42）
2.4稀疏矩陣（45）
2.5單元數組（48）
2.5.1單元數組創建（49）
2.5.2單元數組顯示（50）
2.5.3單元數組操作（50）
2.6結構體（52）
2.6.1創建結構體（53）
2.6.2結構體操作（54）
2.7多項式及其函式（57）
2.7.1多項式運算（58）
2.7.2多項式展開（61）
2.7.3多項式擬合（62）
第3章MATLAB矩陣及數據分析（64）
3.1求解代數方程（64）
3.2矩陣特徵量（67）
3.2.1矩陣的行列式（67）
3.2.2矩陣的逆（67）
3.2.3矩陣的秩（68）
3.2.4矩陣特徵值（70）
3.2.5矩陣條件數（72）
3.2.6對角陣的轉化（74）
3.3矩陣分解（75）
3.3.1三角分解（75）
3.3.2QR分解（79）
3.3.3Cholesky分解（80）
3.3.4奇異值分解（83）
3.3.5Schur分解（86）
3.3.6海森伯格分解（87）
3.4數據處理分析（88）
3.4.1數據排序分析（88）
3.4.2數據求和（積）、差分（91）
3.4.3均值與方差分析（93）
3.5數據預處理（97）
3.5.1缺失數據處理（97）
3.5.2異常值（98）
第4章MATLAB函式分析（100）
4.1函式的表示（100）
4.2函式法線與切面（102）
4.2.1法線（102）
4.2.2偏導數與梯度（103）
4.3函式的零極點（105）
4.3.1函式的零點（105）
4.3.2函式的極點（110）
4.4函式積分（112）
4.4.1單重積分（113）
4.4.2多重積分（116）
4.4.3複合梯形求積分（117）
4.4.4龍貝格求積分（118）
4.4.5二分法求積分（120）
4.5線性方程的數值解（122）
4.5.1直接解法（122）
4.5.2求解線性方程組的變換（122）
4.5.3疊代求解法（124）
4.5.4利用內置函式求解線性方程組（130）
4.6非線性方程組的數值解法（135）
4.6.1不動點疊代法（135）
4.6.2Newton疊代法（137）
4.6.3擬Newton疊代法（138）
4.6.4DFP疊代法（142）
4.7函式可視化（143）
4.7.1一元函式可視化（144）
4.7.2二元函式可視化（146）
4.7.3極坐標圖（148）
第5章MATLAB科學計算（149）
5.1MATLAB程式結構（149）
5.1.1順序結構（149）
5.1.2循環結構（150）
5.1.3選擇結構（153）
5.1.4分支語句（156）
5.1.5錯誤控制結構（158）
5.2互動式命令（159）
5.3插值（166）
5.3.1一維插值（166）
5.3.2二維插值（168）
5.3.3插值方法（170）
5.4回歸分析（171）
5.4.1問題概述（171）
5.4.2線性回歸分析（172）
5.4.3多分量回歸分析（174）
5.5曲線擬合（176）
5.5.1多項式擬合（176）
5.5.2線性最小二乘擬合（180）
5.5.3互動式曲線擬合工具（183）
5.6傅立葉分析（186）
5.6.1傅立葉變換及逆變換（186）
5.6.2傅立葉的幅度與相位（189）
5.6.3傅立葉變換套用實例（191）
第6章MATLAB最佳化設計概述（195）
6.1最佳化設計背景（195）
6.1.1常規設計與最佳化設計（195）
6.1.2最佳化設計的發展情況（196）
6.2最佳化設計的數學模型（199）
6.2.1設計變數（199）
6.2.2設計約束（200）
6.2.3目標函式（200）
6.2.4幾何意義（201）
6.3目標函式的極值條件（204）
6.3.1無約束目標函式的極值條件（204）
6.3.2有約束目標函式的極值條件（208）
6.4最佳化參數設定（211）
第7章MATLAB線性規劃（214）
7.1線性規劃概述（214）
7.2線性規劃問題的形式（215）
7.2.1一般標準型（215）
7.2.2矩陣標準型（215）
7.2.3向量標準型（216）
7.2.4非標準型的標準化（216）
7.3線性規劃問題的求解（217）
7.4MATLAB實現線性規劃問題（223）
7.4.1MATLAB標準形式（223）
7.4.2MATLAB函式調用（224）
7.5線性規劃實例（229）
7.5.1生產計畫安排（229）
7.5.2配料問題（231）
7.5.3投資組合問題（232）
7.5.4投資收益與風險問題（235）
7.5.5人員計畫安排問題（237）
7.5.6運輸問題（239）
7.5.7絕對值問題（242）
7.6線性規劃的實際套用（244）
7.6.1問題概述（244）
7.6.2貪心法（244）
7.6.3窮舉法（247）
第8章MATLAB整數規劃（249）
8.1整數規劃理論知識（249）
8.1.1典型的整數規劃（250）
8.1.2整數規劃案例分析（254）
8.2求解整數規劃（256）
8.2.1整數規劃求解法（257）
8.2.2用MATLAB求解整數規劃（258）
8.30—1型整數規劃（263）
8.3.10—1型整數規劃理論（263）
8.3.2用MATLAB求解0—1型整數規劃（267）
8.4整數規劃實例（271）
8.4.1生產計畫問題（271）
8.4.2排班問題（274）
8.4.3資金分配問題（276）
8.4.4選課問題（277）
8.4.5背包問題（279）
8.4.6指派問題（283）
8.4.7投資項目選擇問題（285）
第9章MATLAB非線性規劃（288）
9.1非線性規劃理論知識（288）
9.1.1典型的非線性規劃（288）
9.1.2非線性規劃常見問題（289）
9.2非線性規劃基本概念（290）
9.2.1無約束非線性規劃極值條件（290）
9.2.2有約束非線性規劃極值條件（292）
9.3求解非線性規劃（293）
9.3.1一維最最佳化方法（293）
9.3.2無約束最最佳化方法（298）
9.3.3約束最最佳化方法（322）
9.4非線性規劃實例（336）
9.4.1證券投資組合問題（336）
9.4.2資金調用問題（337）
9.4.3銷量最佳安排問題（338）
第10章MATLAB其他規劃（341）
10.1其他規劃概述（341）
10.1.1二次規劃問題概述（341）
10.1.2多目標規劃問題概述（341）
10.1.3最大最小化問題概述（342）
10.1.4“半無限”多元問題概述（342）
10.1.5動態規劃問題概述（343）
10.1.6現代智慧型最佳化問題概述（344）
10.2其他規劃問題求解（351）
10.2.1求解二次規劃問題法（351）
10.2.2求解多目標規劃問題法（354）
10.2.3求解動態規劃問題法（359）
10.3MATLAB求解其他規劃（365）
10.3.1求解二次規劃問題（365）
10.3.2MATLAB求解多目標規劃問題（369）
10.3.3MATLAB求解最大最小化問題（376）
10.3.4MATLAB求解“半無限”多元問題（380）
10.3.5MATLAB求解現代智慧型最佳化問題（383）
10.4綜合實例——繪製帳篷（395）
第11章MATLAB圖與網路最佳化（400）
11.1圖論基本知識（400）
11.1.1圖的基本概述（400）
11.1.2圖論的MATLAB實現（402）
11.2樹的基本概念（406）
11.2.1樹的基本性質（407）
11.2.2Huffman樹（407）
11.2.3廣度優先搜尋算法（410）
11.2.4深度優先搜尋算法（413）
11.2.5無向圖的生成樹算法（416）
11.2.6有向圖的生成樹算法（417）
11.2.7最小生成樹算法（419）
11.3最短路徑（422）
11.3.1最短路徑問題概述（422）
11.3.2求解最短路徑問題的方法（422）
11.4網路最大流（428）
11.4.1網路最大流問題概述（428）
11.4.2求解網路最大流問題的方法（430）
11.5最小費用最大流（439）
11.5.1最小費用最大流概述（439）
11.5.2求解最小費用最大流（440）
序言
前 言
最最佳化設計的英文是Optimization Design，是在現代計算機廣泛套用的基礎上發展起來的一項技術，是根據最最佳化原理和方法，綜合各方面的因素，以人機配合方式或採用“自動探索”的方式，在計算機上進行半自動或全自動設計，以選出在現有工程條件下的最好設計方案的一種現代設計方法。
實踐證明，最最佳化設計是保證產品具有優良的性能、減輕自重或體積、降低工程造價的一種有效的設計方法。同時也可使設計者從大量煩瑣和重複的計算工作中解脫出來，使之有更多的精力從事創造性的設計，並大大提高設計效率。最最佳化設計方法已廣泛套用到建築結構、化工、冶金、鐵路、航空、造船、工具機、汽車、自動控制系統、電力系統及電動機、電器等工程設計領域，並取得了顯著效果。
最最佳化理論和方法自古就有，最典型的實例即是黃金分割，最最佳化方法成為科學方法則是在17世紀後。牛頓和萊布尼茨所創建的微積分理論為最最佳化問題的解決提供了理論基礎，而後產生的變分法和簡單的庫存模型等精確的解析方法可以稱為古典最最佳化方法。最最佳化設計主要以數學規劃為基礎，研究各種系統的最佳化途徑及方案，為決策者提供科學決策的依據。
最佳化設計具有以下特徵。
（1）產品分析的定理化——有限元法。
（2）產品分析的動態化——動態設計。
（3）產品質量分析的可靠性——可靠性分析。
（4）產品設計的最最佳化——最最佳化設計。
（5）產品設計過程的高效化和自動化——CAD。
與此同時，隨著計算機套用技術的飛速發展，各種可用於最最佳化方法設計與實現的軟體層出不窮，豐富了科研人員的開發研究手段，提高了人們解決實際問題的效率。MATLAB即為其中的一種。
MATLAB是美國MathWorks公司出品的商業數學軟體，主要用於算法開發、數據分析及數值計算的高級技術計算語言和互動式環境。MATLAB軟體在許多科學領域中成為計算機輔助設計、算法研究和套用開發的基本工具，在MATLAB環境下利用M函式實現非線性控制系統的建模與仿真方法，該方法簡單直觀，維護性較好，具有可移植性。MATLAB的基本數據單位是矩陣，它的指令表達式與數學、工程中常用的形式十分相似，因此用MATLAB來解算問題要比用C、FORTRAN等語言完成相同的事情簡捷得多，並且MATLAB也吸收了Maple等軟體的優點，使MATLAB成為一個強大的數學軟體。MATLAB已被廣泛套用於自動控制、系統工程、信息工程、套用數學、機電工程、電子工程、計算機、最佳化設計等專業領域。
MATLAB具有如下特點。
（1）高效的數值計算及符號計算功能，能使用戶從繁雜的數學運算分析中解脫出來。
（2）具有完備的圖形處理功能，實現計算結果和編程的可視化。
（3）友好的用戶界面及接近數學表達式的自然化語言，使學者易於學習和掌握。
（4）功能豐富的套用工具箱（如信號處理工具箱、最佳化設計工具箱等），為用戶提供了大量方便實用的處理工具。
套用於最最佳化設計的特徵及MATLAB的特點，利用MATLAB求解最最佳化問題，可把問題簡單化，也可快速、準確地給出最最佳化的解。
編寫本書的目的是力求降低學習難度，通過豐富的算法、經典的實踐例子來引導學習。本書介紹MATLAB編程及最最佳化設計，內容覆蓋了MATLAB編程及最最佳化設計相關概念、算法、函式、套用，做到理論與實踐相結合。
本書與同類圖書相比，具有如下優勢。
（1）本書以MATLAB的編程為基礎，引領讀者跨入MATLAB的大門，並向讀者展示了MATLAB的強大功能。
（2）本書的內容涵蓋了最最佳化理論和方法，以MATLAB計算功能求解最最佳化問題。
（3）本書做到了理論與實踐相結合。理論的檢驗和驗證也必須通過實踐實現，最最佳化技術理論和系統實驗相結合是有效的途徑之一。
（4）本書深入淺出、循序漸進地讓讀者從整體上把握最最佳化計算的實質，進而可將實際問題抽象成易於理解的數學模型，同時利用MATLAB語言進行求解。
（5）本書力求內容豐富，各章節相互聯繫，內容具有系統性、科學性、實用性和引導性；同時，各章節又相對獨立，自成體系，為讀者提供了極大方便。
（6）在介紹最最佳化設計的章節中，每章後都套用MATLAB解決各領域中的實際最最佳化問題，最後以一個綜合實例總結本章內容，從而降低讀者的學習門檻、提高學習效率。
本書共11章，主要包括如下內容。
第1章：介紹了MATLAB入門，主要包括MATLAB特色、工作環境、幫助系統等內容。
第2章：介紹了MATLAB編程基礎，主要包括數據類型、基本運算、數組創建及其運算、單元數組及結構體等內容。
第3章：介紹了MATLAB矩陣及數據分析，主要包括矩陣特徵量、矩陣分解、數據處理分析及數據預處理等內容。
第4章：介紹了MATLAB函式分析，主要包括函式法線與切面、函式的零極點、函式積分、線性方程的數值解等內容。
第5章：介紹了MATLAB科學計算，主要包括程式結構、互動式命令、插值、回歸分析及曲線擬合等內容。
第6章：介紹了MATLAB最佳化設計概述，主要包括最佳化設計背景、最佳化設計的數學模型、目標函式的極值條件等內容。
第7章：介紹了MATLAB線性規劃，主要包括線性規劃問題的形式、線性規劃問題的求解、線性規劃實例等內容。
第8章：介紹了MATLAB整數規劃，主要包括整數規劃理論知識、求解整數規劃、0-1型整數規劃及整數規劃實例等內容。
第9章：介紹了MATLAB非線性規劃，主要包括非線性規劃理論知識、約束非線性規劃基本概念、求解非線性規劃及非線性規劃實例等內容。
第10章：介紹了MATLAB其他規劃，主要包括二次規劃問題、多目標規劃問題、動態規劃問題及現代智慧型最佳化問題等內容。
第11章：介紹了MATLAB圖與網路最佳化，主要包括圖論基本知識、樹的基本概念、最短路徑、網路最大流、最小費用最大流等內容。
本書適用於計算套用、最最佳化領域和科學計算方向的研究人員使用，也可作為高等院校學習該類課程的本科生和研究生的教材，還可供讀者作為查詢最最佳化數學問題求解方法的參考書。
本書主要由趙書蘭編寫，此外參加編寫的人員還有周品、趙書梅、趙新芬、欒穎、劉志為、丁偉雄、雷曉平、李婭、楊文茵、何正風、周靈、余智豪、崔如春和張德豐。
由於時間倉促，加之作者水平有限，所以錯誤和疏漏之處在所難免。在此，誠懇地期望得到各領域的專家和廣大讀者的批評指正。
編著者
最最佳化設計的英文是Optimization Design，是在現代計算機廣泛套用的基礎上發展起來的一項技術，是根據最最佳化原理和方法，綜合各方面的因素，以人機配合方式或採用“自動探索”的方式，在計算機上進行半自動或全自動設計，以選出在現有工程條件下的最好設計方案的一種現代設計方法。
實踐證明，最最佳化設計是保證產品具有優良的性能、減輕自重或體積、降低工程造價的一種有效的設計方法。同時也可使設計者從大量煩瑣和重複的計算工作中解脫出來，使之有更多的精力從事創造性的設計，並大大提高設計效率。最最佳化設計方法已廣泛套用到建築結構、化工、冶金、鐵路、航空、造船、工具機、汽車、自動控制系統、電力系統及電動機、電器等工程設計領域，並取得了顯著效果。
最最佳化理論和方法自古就有，最典型的實例即是黃金分割，最最佳化方法成為科學方法則是在17世紀後。牛頓和萊布尼茨所創建的微積分理論為最最佳化問題的解決提供了理論基礎，而後產生的變分法和簡單的庫存模型等精確的解析方法可以稱為古典最最佳化方法。最最佳化設計主要以數學規劃為基礎，研究各種系統的最佳化途徑及方案，為決策者提供科學決策的依據。
最佳化設計具有以下特徵。
（1）產品分析的定理化——有限元法。
（2）產品分析的動態化——動態設計。
（3）產品質量分析的可靠性——可靠性分析。
（4）產品設計的最最佳化——最最佳化設計。
（5）產品設計過程的高效化和自動化——CAD。
與此同時，隨著計算機套用技術的飛速發展，各種可用於最最佳化方法設計與實現的軟體層出不窮，豐富了科研人員的開發研究手段，提高了人們解決實際問題的效率。MATLAB即為其中的一種。
MATLAB是美國MathWorks公司出品的商業數學軟體，主要用於算法開發、數據分析及數值計算的高級技術計算語言和互動式環境。MATLAB軟體在許多科學領域中成為計算機輔助設計、算法研究和套用開發的基本工具，在MATLAB環境下利用M函式實現非線性控制系統的建模與仿真方法，該方法簡單直觀，維護性較好，具有可移植性。MATLAB的基本數據單位是矩陣，它的指令表達式與數學、工程中常用的形式十分相似，因此用MATLAB來解算問題要比用C、FORTRAN等語言完成相同的事情簡捷得多，並且MATLAB也吸收了Maple等軟體的優點，使MATLAB成為一個強大的數學軟體。MATLAB已被廣泛套用於自動控制、系統工程、信息工程、套用數學、機電工程、電子工程、計算機、最佳化設計等專業領域。
MATLAB具有如下特點。
（1）高效的數值計算及符號計算功能，能使用戶從繁雜的數學運算分析中解脫出來。
（2）具有完備的圖形處理功能，實現計算結果和編程的可視化。
（3）友好的用戶界面及接近數學表達式的自然化語言，使學者易於學習和掌握。
（4）功能豐富的套用工具箱（如信號處理工具箱、最佳化設計工具箱等），為用戶提供了大量方便實用的處理工具。
套用於最最佳化設計的特徵及MATLAB的特點，利用MATLAB求解最最佳化問題，可把問題簡單化，也可快速、準確地給出最最佳化的解。
編寫本書的目的是力求降低學習難度，通過豐富的算法、經典的實踐例子來引導學習。本書介紹MATLAB編程及最最佳化設計，內容覆蓋了MATLAB編程及最最佳化設計相關概念、算法、函式、套用，做到理論與實踐相結合。
本書與同類圖書相比，具有如下優勢。
（1）本書以MATLAB的編程為基礎，引領讀者跨入MATLAB的大門，並向讀者展示了MATLAB的強大功能。
（2）本書的內容涵蓋了最最佳化理論和方法，以MATLAB計算功能求解最最佳化問題。
（3）本書做到了理論與實踐相結合。理論的檢驗和驗證也必須通過實踐實現，最最佳化技術理論和系統實驗相結合是有效的途徑之一。
（4）本書深入淺出、循序漸進地讓讀者從整體上把握最最佳化計算的實質，進而可將實際問題抽象成易於理解的數學模型，同時利用MATLAB語言進行求解。
（5）本書力求內容豐富，各章節相互聯繫，內容具有系統性、科學性、實用性和引導性；同時，各章節又相對獨立，自成體系，為讀者提供了極大方便。
（6）在介紹最最佳化設計的章節中，每章後都套用MATLAB解決各領域中的實際最最佳化問題，最後以一個綜合實例總結本章內容，從而降低讀者的學習門檻、提高學習效率。
本書共11章，主要包括如下內容。
第1章：介紹了MATLAB入門，主要包括MATLAB特色、工作環境、幫助系統等內容。
第2章：介紹了MATLAB編程基礎，主要包括數據類型、基本運算、數組創建及其運算、單元數組及結構體等內容。
第3章：介紹了MATLAB矩陣及數據分析，主要包括矩陣特徵量、矩陣分解、數據處理分析及數據預處理等內容。
第4章：介紹了MATLAB函式分析，主要包括函式法線與切面、函式的零極點、函式積分、線性方程的數值解等內容。
第5章：介紹了MATLAB科學計算，主要包括程式結構、互動式命令、插值、回歸分析及曲線擬合等內容。
第6章：介紹了MATLAB最佳化設計概述，主要包括最佳化設計背景、最佳化設計的數學模型、目標函式的極值條件等內容。
第7章：介紹了MATLAB線性規劃，主要包括線性規劃問題的形式、線性規劃問題的求解、線性規劃實例等內容。
第8章：介紹了MATLAB整數規劃，主要包括整數規劃理論知識、求解整數規劃、0-1型整數規劃及整數規劃實例等內容。
第9章：介紹了MATLAB非線性規劃，主要包括非線性規劃理論知識、約束非線性規劃基本概念、求解非線性規劃及非線性規劃實例等內容。
第10章：介紹了MATLAB其他規劃，主要包括二次規劃問題、多目標規劃問題、動態規劃問題及現代智慧型最佳化問題等內容。
第11章：介紹了MATLAB圖與網路最佳化，主要包括圖論基本知識、樹的基本概念、最短路徑、網路最大流、最小費用最大流等內容。
本書適用於計算套用、最最佳化領域和科學計算方向的研究人員使用，也可作為高等院校學習該類課程的本科生和研究生的教材，還可供讀者作為查詢最最佳化數學問題求解方法的參考書。
本書主要由趙書蘭編寫，此外參加編寫的人員還有周品、趙書梅、趙新芬、欒穎、劉志為、丁偉雄、雷曉平、李婭、楊文茵、何正風、周靈、余智豪、崔如春和張德豐。
由於時間倉促，加之作者水平有限，所以錯誤和疏漏之處在所難免。在此，誠懇地期望得到各領域的專家和廣大讀者的批評指正。
編著者
