GAMS新颖修订简体版经典编程案例Word文档格式.docx
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3.1GAMS图表编辑窗口（CHARTEDITOR）49
3.2GAMS绘图步骤52
3.3折线图（LINECHART）52
3.4直方图（BARCHART）56
3.5扇形图（PIECHART）57
3.6股票走势图（MULTILINECHARTFORSTOCKDATA）58
3.73D曲面图（3DSURFACECHART）59
3.8将资料导出至EXCEL60
第四章GAMS基本例62
4.基本例62
4.0例一：
效用最大化问题62
4.1例二：
比较静态分析问题63
4.2例三：
CGE模型66
4.3例四：
家计单位优化模型70
4.4例五：
理想化成长模型73
4.5例六：
利用GAMS绘图76
参考文献80
前言
GAMS的全名为GeneralAlgebraicModelingSystem（一般性代数仿真系统），其最初的研究与发展（R&
D）是由国际复兴开发银行所资助（InternationalBankforReconstructionandDevelopment），指世界银行（TheWorldBank），并且在华盛顿特区的发展研究中心执行这项计划。
自1987年以来，GAMS的研究与发展已改由GAMSDevelopmentCorporation所资助。
GAMS系统是在一羣数理经济学家的密切合作之下所开发，在系统的发展上，最重要的成功因素是共同应用在经济学、计算机科学和运筹学之间。
虽然数学规划（mathematicalprogramming）和经济理论（economicstheory）交错严密，然而1975年诺贝尔经济学奖颁给LeonidKantorovich和TjallingKoopmans，以表彰他们在数学规划中对优化资源分配理论的"
贡献"
。
其它诺贝尔奖得者，像1972年的KennethArrow、1973年的WassilyLeontief、及1990年的HarryMarkowitz也都在数学规划上非常闻名。
线性规划算法起源于1940和1950年代GeorgeDantzig早期的著作中，以计算技术和算法理论的发展较为迅速。
三十年后，它有可能解决较复杂的问题，允许人们拿真实生活中的问题来测试经济理论。
在1970和1980年代世界银行的研究议程里，创造了完善的环境，应用数学规划作研究一起带来不同的学科和经济发展运算上的问题。
GAMS系统的推动解决了一个从大经济模型群组中令人沮丧的经验。
事后看来，你也许觉得1970年代数理经济学家，在当时使用最佳的技术，解决了当时大部分在农业、钢铁业、肥料、及电力上的经济及仿真优化的模型，引起了令人印象深刻的研究，但最初的成功难再突破。
因为当时的技术建构，操作，和解决这样的模型，需要人工、费时、及容易出错，而且数据的格式和解答的方法不是方便携带的。
因此GAMSDevelopmentCorporation所接手开发的GAMS软件，是为了处理模型线性、非线性及混和整数优化的问题。
GAMS尤其适合处理须精确模型之大型、复杂及独特的问题，使得问题符合高度精确及自然的法则等，也允许使用者自行快速且简便的修改公式以便于求解其它的问题，甚至于只要稍加费心就能转换线性公式成非线性公式，近年来已广泛地被世界各经济学家所使用。
对初学者来讲，需要掌握三个学习重点：
解决含有限制式之目标函数优化问题、解决经济上一般平衡的问题、及解决非线性系统程序之问题。
数月前承蒙清华大学经济系黄宗煌教授的建议，因有感于GAMS的操作手册及程序语法皆为英文且较为深入复杂，对初学者来讲会有阅读及学习上的困扰，因此编写此讲义，期盼对于初学GAMS的使用者有所帮助。
此外，特别感晴雯小姐适时提供部份的GAMS基本例，及谷泛先生对本人在编写此讲义时的一些建议。
对操作GAMS过程之技术询问，以及对本讲义之容建议，请洽TaiSEND研究团队：
中央大学产经所博士班晴雯
：
（03）572-3685
E-mail：
93444008cc.ncu.edu.tw
，清华大学永续发展研究室研究专任助理谷泛
kfchenmx.nthu.edu.tw
，及清华大学永续发展研究室研究专任助理黄耿信
g4huangwmich.edu
黄耿信谨识
民国九十七年七月九日
于清华大学永续发展研究室
第一章GAMS的操作方法：
1.MenusandWindows
1.0进入GAMS系统
1.1FileMenu
1.2EditMenu
1.3SearchMenu
1.4WindowsMenu
1.5HelpMenu
1.0进入GAMS系统：
当GAMS软件安装好之后，在计算机桌面上会出现GAMS-IDE之图像
，请
点击此按钮进入GAMS系统，出现画面如下图所示：
1.1FileMenu：
1.1.1File|New：
打开新的编辑窗口，请点选File|New指令或按键盘Ctrl+N，即可编写新的
GAMS程序，出现画面如下图所示：
1.1.2File|Open：
打开一个或多个已存在档案，请点选File|Open指令、或按键盘Ctrl+O、或在GAMS接口中点击
按钮，会出现开启档案的窗口，然后按照档案储存的路径开启档案，按Shift+Ctrl+↓可选择多个GAMS档案，出现画面如下图所示：
1.1.3File|OpeninNewWindow：
打开一个或多个已存在档案在新的编辑窗口，其操作方法同1.1.2。
1.1.4File|ViewinExplorer：
先开启一个已存在的GAMS档案，再点选File|ViewinExplorer指令，
会出现其档案的储存窗口，出现画面如下图所示：
1.1.5File|Run：
执行GAMS程序，请点选File|Run指令、或直接按键盘的F9、或在GAMS
界面中点击
按钮。
1.1.6File|Save：
原档名存储GAMS档案，请点选File|Save指令、或按键盘Ctrl+S、或在
GAMS界面中点击
按钮。
1.1.7File|Saveas：
更改档名储存GAMS档案，请点选File|Saveas。
1.1.8File|Close：
关闭GAMS档案，请点选File|Close指令或点击编辑窗口右上角。
1.1.9File|Print：
打印GAMS档案，请点选File|Print指令、或在GAMS接口中点击
按
钮，出现画面如下图。
打印之前可选择打印容，如档案路径及页数（Header
&
pagenumber）、每列程序的编号（LineNumbers）、程序格式栏印（Syntax
print,如粗体字和斜体字）、彩色打印（Colorprint）、双面打印（Twopages）、
打印预览（Preview）、及字号和样式（Printerfont）等。
1.1.10File|Preview：
打开之前曾经开启过的档案，请点选File|Preview指令，出现画面如下图
所示：
曾經開啟過的檔案。
1.1.11File|Exit：
点选File|Exit指令，或点击GAMS系统窗口右上角，可离开GAMS
系统。
1.1.12File|ModelLibrary：
点选File|ModelLibrary指令，可打开GAMS标准模型图书馆（Open
GAMSModelLibrary）里的例档案（着重于ModelType，如LP或NLP
等），出现画面如下图所示：
或可打开式样模型图书馆（OpenUserModelLibrary）里的例档案（着重于语
法格式，例如变量、方程式、及模型的宣告），其文件名为modlib.glb，路径如下：
C：
\ProgramFiles\GAMS22.6\docs\bigdocs\gams2002\modlib.glb。
File|Project：
（1）NewProject：
点选File|Project|NewProject后，再决定NewProject的檔名（例如：
HarryPotter）及路径，其功能在使所有跟HarryPotter.gpr有关的档案都会储存在相同的路径底下，gpr为Project的扩展名，出现画面如下图所示：
在HarryPotter.gpr下打開math1.gms檔案（儲存在F槽），然後執行程式，其所產生的輸出檔會跟HarryPotter.gpr儲存在相同的路徑。
（2）OpenProject：
打开一个已存在的Project，则GAMS系统会要求你储存正在修改中的档案，且会自动关闭。
File|Options：
Options的功能如同GAMS系统的管家一般，总管GAMS系统的设定，包括Editor、Execute、Output、Solvers、Licenses、Colors、FileExtensions、Charts/GDX、及Execute2。
（1）Options|Editor：
可设定字型及其样式和大小、Tab键的型式及大小、页边空白、段落标记、及语法颜色等，Options|Editor出现画面如下图所示：
（2）Options|Execute：
设定GAMS系统执行程序时的环境，显示执行过程的窗口、及执行完成后显示lst文件的窗口等，Options|Execute出现画面如下图所示：
（3）Options|Output：
设定输出档页面宽度和高度、日期和时间的型式，通常页面宽度的围介于72~255，页面高度为0或99999，Options|Output出现画面如下图所示：
（4）Options|Solvers：
显示可使用的Solvers和Model的型态，以便解决问题。
第一行显示可使用的Solvers，第二行显示Solvers的license状态。
Full表示可完全使用其Solvers的功能，Demo表示试用版本，可部份使用其Solvers的功能。
小长方形表示对某个Model型态来说，此Solvers选择了GAMS系统的隐含值；
X表示对某个Model型态来说，现行所使用的Solvers；
-（adash）表示对某个Model型态来说，无法使用的Solvers。
例如：
CPLEX适用于LP、MIP、MIQCP、QCP等模型。
（5）Options|Licenses：
在安装GAMS系统时，即可上传license档案，或在Options|Licenses选择替代的license档案，出现画面如下图所示：
（6）Options|Colors：
设定GAMS程序语法的颜色（分为前景（Foreground）及背景（Background）及字体（包括粗体（Bold）、斜体（Italics）、及底线（Underline））。
例如保留字（Reservedwords），前景为蓝色，背景为Default值，粗体字。
Options|Colors出现画面如下图所示：
1.2EditMenu（其功能和MicrosoftWords编辑字段的功能一样）：
1.2.1Edit|Undo（Ctrl+Z）：
回复至上一次更改程序的画面。
1.2.2Edit|Redo（Shift+Ctrl+Z）：
再次回复至上一次更改程序的画面。
1.2.3Edit|Cut（Ctrl+X）：
删除某一段程序容，并复制到你想要贴上的地方。
1.2.4Edit|Copy（Ctrl+C）：
复制所选择的程序容。
1.2.5Edit|Paste（Ctrl+V）：
贴上所选择的程序容。
1.2.6Edit|Delete：
删除所选择的程序容。
1.2.7Edit|SelectAll（Ctrl+A）：
选择档案全部的容。
1.3SearchMenu：
1.3.1Search|Find（Ctrl+F）：
寻找程序里的指令或语法。
1.3.2Search|Replace（Ctrl+R）：
寻找程序里错误的语法，并用正确的语法来取代，1.3.1和1.3.2的画面窗口如
下图所示：
1.3.1画面窗口1.3.2画面窗口
1.3.3Search|Gotoline（Ctrl+G）：
输入某列错误程序的列数（可由输出文件得知此列数），并修改其程
式，出现的画面窗口如下图所示：
程式中第七行發生打字錯誤。
1.4WindowMenu：
1.4.1Windows|Cascade：
多个编辑窗口呈阶梯式排列，出现的画面窗口如下图所示：
1.4.2Windows|TileHorizontal：
多个编辑窗口呈水平排列，出现的画面窗口如下图所示：
1.4.3Windows|TileVertical：
多个编辑窗口呈垂直排列，出现的画面窗口如下图所示：
1.5HelpMenu：
可查询GAMS语法及其操作方法
1.5.1点选Help|GAMSIDEHelpTopics，出现的画面窗口如下图所示：
1.5.2可供查询的GAMS文件：
（1）Help|GAMSUsersGuide：
（2）Help|SolverManual：
（3）Help|ExpandedGAMSGuide（McCarl）：
第二章GAMS的程序语法：
2.GAMS程序基本结构：
2.0概述
2.1Set、Alias、andTable语法例
2.2ParameterandScalar语法例
2.3Variable语法例
2.4Equation语法例
2.5Model语法例
2.6Solve语法例
2.7如何将数据导出至Excel
2.8以实例说明输出文件的基本结构
2.9GAMS的其它语法及注意事项
2.10基本例
2.0概述：
GAMS基本成员的语法格式大至如下所述：
◆集合的宣告（Declarationofsets）：
●setset_nameoptionaldescriptivetext/firstelement,secondelement,.../;
◆数据的宣告（Declarationofdata），包括参数（parameters）、表格（tables）、及规模变量（scalars）：
●parameterparameter_name（set_dependency）optionaldescriptivetext
/firstelementwithrespecttotheassociatedvalue,secondele
mentwithrespecttotheassociatedvalue,.../;
●tabletable_name（set_1,set_2…）optionaldescriptivetext
set_2_element_1set_2_element_2
set_1_element_1value_11value_12
set_1_element_2value_21value_22;
●scalarscalar_nameoptionaldescriptivetext/numericalvalue/;
◆变量的宣告（Declarationofvariables）：
●variabletypevariable_name（set_dependency）optionaldescriptivetext;
◆方程式的宣告（Declarationofequations）：
●equationequation_name（set_dependency）optionaldescriptivetext;
●Equation_name..definitionofequation;
◆模型的述（Modelstatement）：
●modelmodel_name/all/;
◆求解方法的述（Solvestatement）：
●solvemodel_namemaximizingobjective_function_nameusingmodeltype;
●solvemodel_nameminimizingobjective_function_nameusingmodeltype;
2.1Set、Alias、andTable语法例：
Ø
给定一个集合u={1,2,3,...,10}和它的子集合i={1,2,3}，用GAMS语法（GAMSsyntax）可以写成如下的形式：
setuperson/1,2,3,4,5,6,7,8,9,10/
i（u）male/1,2,3/;
假设我们已经定义集合u={1,2,3,...,10}，如果再定义一个和u相同的集合，称为v={1,2,3,...,10}，我们能够写成如下的形式：
setvperson/1,2,3,4,5,6,7,8,9,10/;
然而我们能够用GAMS指令alias来取代上述的写法，其格式为：
alias（u,v）;
例：
setuSAMentry/BRD,WIN,CAP,LAB,HOH/
i（u）goods/BRD,WIN/
h（u）factor/CAP,LAB/;
alias（u,v）,（i,j）,（h,k）;
*loadingdata-----------------------------------------------------------------
TableSAM（u,v）socialaccountingmatrix
BRDWINCAPLABHOH
BRD15
WIN35
CAP520
LAB1015
HOH2525
;
*----------------------------------------------------------------------------------
2.2ParameterandScalar语法例：
一般来说参数（parameter）的格式中，数据项的定义，通常都与集合有关联，这些数据项可以是一维空间或多维空间的例子。
Parameter语法的基本格式如下：
parameterpar_name（set_dependency）optionaldescriptivetext
/firstsetelementnameassociatedvalue,secondsetelementnameassociatedvalue,.../;
规模变量（scalar）的述是用来宣告及初始化参数，这意味着规模变量跟集合无关联，而是一个跟参数相关联的数值。
Scalar语法的基本格式如下：
scalarscalar_nameoptionaldescriptivetext/numericalvalue/;
Setsicanningplants/Seattle,San-Diego/
jmarkets/New-York,Chicago,Detroit/;
Parametersa（i）capacityofplantiincases
/Seattle350
San-Diego600/
b（j）demandatmarketjincases
/New-York325
Chicago300
Detroit275/;
Tabled（i,j）distanceinthousandsofmiles
New-YorkChicagoDetroit
Seattle2.51.71.8
San-Diego2.51.81.4;
Scalarffreightindollarspercaseperthousandmiles/90/;
Parameterc（i,j）transportcostin1000sofdollarspercase;
c（i,j）=f*d（i,j）/1000;
2.3Variable语法例：
在使用变量（variable）之前，必须先宣告变量的名字，Variable语法的基本格式如下：
variabletypevar_name（set_dependency）optionaldescriptivetext;
变量类型（variabletypes）：
VariableTypes
AllowedRangeofVariable
Variable
-∞to+∞
FreeVariable
PositiveVariable
0to+∞
Nonnegative
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