《《物流定量技术》实验报告唐麒91308070227.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《物流定量技术》实验报告唐麒91308070227.doc（21页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、班级： 913080702 学号： 27 姓名： 唐麒 管理学院物流管理系2015年目录实验一 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绘图实验六 线性回归分析实验一 Matlab操作基础一、实验目的通过实验熟悉Matlab软件平台，包括：（一）熟悉Matlab软件的用户环境；（二）学会Matlab用户环境的一般操作命令。二、主要操作及命令Matlab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、实验任务（一）Matlab启动与退出1、启动Matlab利用快捷方式或运行Matlab.exe启动Matlab，观察
2、Matlab的界面组成，包括主窗口、命令窗口、工作空间窗口、当前目录窗口、命令历史窗口和Start按钮。2、退出Matlab在主窗口File菜单中选择Exit Matlab命令；在Matlab命令窗口输入Exit或Quit命令；单击Matlab主窗口的“关闭”按钮。（二）界面操作1、主窗口的用法在Matlab 6.5主窗口的菜单栏，共包含File、Edit、View、Web、Window和Help 6个菜单项。File菜单项项实现有关文件的操作，Edit菜单项对选中的当前窗口进行操作，View菜单项用于设置Matlab集成环境的显示方式，Web菜单项用于设置Matlab在Web上的链接、交流等
3、操作，Window菜单项用于关闭所有打开的编辑器窗口，Help菜单项提供帮助信息，其中DEMOS选项打开演示文档。File菜单：new选项，包含4个选项M_File、Figure、Model和GUI，单击他们可打开相应的编辑窗口；Open选项，单击他可打开一个Open对话框，用户可以在对话框中选择相应的文件，然后Matlab将用相应的编辑器打开该文件；Close选项，该选项后面将跟随某个打开的视窗名，单击该选项将关闭该视窗；import data选项，单击该选项将打开一个import对话框，用户可以选择相应的数据文件，然后将该数据文件中的数据导入到Matlab工作空间；Save workspa
4、ce As选项,单击该选项将打开一个Save to MAT_File对话框，用户需要为保存的工作空间命名；Set Path选项，单击该选项将会打开设置路径对话框，通过该对话框可以更改Matlab执行命令时搜索的路径；Page Setuppreferences选项,设置页面布局、页眉、页面所用的字体；Print选项,用于打印预定义好的页画内容，也可以设置一些打印参数；Print Selection选项，当选中命令窗口内的一部分内容后，该选项将处于檄活状态，此时单击该选项，将打开打印对话框打印选中的内容；Exit Matlab选项，单击该选项将关闭Matlab。也可以通过快捷键CTRL+Q 来关闭
5、。 View菜单：Desktop Layout选项，包含6个选顶，即默认布局、只显示命令窗口、简单布局、窄的历史记录窗口、高的历史记录窗口、同时显示5个窗口；Undock Command Window选项，选择该菜单将使命令窗口以新的窗口形式显示，而不是作为主窗口的一个浮动窗口形式显示；几个可选的复选框菜单，包括Command Window选项、Command History选项、Current directory选顶、Workspace选项、Launch Pad选项、Profiler选项和 Help选项，选中后会打开相应窗口，再次选择就关闭。工具栏：Matlab 6.5主窗口的工具栏共提供了
6、10个常用命令按钮。这些命令按钮均有对应的菜单命令，但比菜单命令使用起来更快捷、方便，体现了window风格。2、 命令窗口的使用命令窗口是Matlab的主要交互窗口，用于输入命令并显示除图形以外的所有执行结果。Matlab命令窗口中的“”为命令提示符，表示Matlab正在处于准备状态。在命令提示符后键入命令并按下回车键后，Matlab就会解释执行所输入的命令，并在命令后面给出计算结果。一般来说，一个命令行输入一条命令，命令行以回车结束。但一个命令行也可以输入若干条命令，各命令之间以逗号分隔。例如：p=15,m=35如果一个命令行很长，一个物理行之内写不下，可以在第一个物理行之后加上3个小黑点
7、并按下回车键，然后接着下一个物理行继续写命令的其他部分。3个小黑点称为续行符，即把下面的物理行看作该行的逻辑继续。在Matlab里，有很多的控制键和方向键可用于命令行的编辑。请作如下练习：键入以下命令绘制正弦曲线和余弦曲线：x=0:0.5:360*pi/180;plot(x,sin(x),x,cos(x);键入以下命令求方程 3x4+7x3 +9x2-23=0的全部根：p=3,7,9,0,-23; x=roots(p) 3、工作空间窗口、当前目录窗口、搜索路径工作空间是Matlab用于存储各种变量和结果的内存空间。在该窗口中显示工作空间中所有变量的名称、大小、字节数和变量类型说明，单击鼠标右键
8、可对变量进行编辑、保存和删除。当前目录是指Matlab运行文件时的工作目录，只有在当前目录或搜索路径下的文件、函数可以被运行或调用。在当前目录窗口中可以显示或改变当前目录，还可以显示当前目录下的文件并提供搜索功能。将用户目录设置成当前目录也可使用cd命令。例如，将用户目录c:mydir设置为当前目录，可在命令窗口输入命令：cd c:mydir当用户在Matlab命令窗口输入一条命令后，Matlab按照一定次序寻找相关的文件。基本的搜索过程是：(1)检查该命令是不是一个变量。(2)检查该命令是不是一个内部函数。(3)检查该命令是否当前目录下的M文件。(4)检查该命令是否Matlab搜索路径中其他
9、目录下的M文件。用户可以将自己的工作目录列入Matlab搜索路径，从而将用户目录纳入Matlab系统统一管理。设置搜索路径的方法有：(1) 用path命令设置搜索路径。例如，将用户目录c:mydir加到搜索路径下，可在命令窗口输入命令：path(path,c:mydir) (2)用对话框设置搜索路径，在Matlab的File菜单中选Set Path命令或在命令窗口执行pathtool命令，将出现搜索路径设置对话框。通过Add Folder或Add with Subfolder命令按钮将指定路径添加到搜索路径列表中。在修改完搜索路径后，则需要保存搜索路径。4、命令历史记录窗口、启动平台窗口和St
10、art按钮命令历史记录窗口：在默认设置下，历史记录窗口中会自动保留自安装起所有用过的命令的历史记录，并且还标明了使用时间，从而方便用户查询。而且，通过双击命令可进行历史命令的再运行。如果要清除这些历史记录，可以选择Edit菜单中的 Clear Command History命令。Matlab 6.5的启动平台窗口，即查询便捷簿窗口，用来随时向用户说明软件中包含的内容及功能，用户可以通过该窗口查看已经安装的各种工具箱。Matlab 6.5主窗口左下角的Start按钮，单击该按钮会弹出一个菜单，选择其中的命令可以执行Matlab产品的各种工具，并且可以查阅Matlab包含的各种资源。5、 Matl
11、ab帮助系统进入帮助窗口的方法：(1)单击Matlab主窗口工具栏中的Help按钮。(2)在命令窗口中输入helpwin、helpdesk或doc。(3)选择Help菜单中的“Matlab Help”选项。MATLAB帮助命令包括help、lookfor以及模糊查询。help命令，在MATLAB 6.5命令窗口中直接输入help命令将会显示当前帮助系统中所包含的所有项目，即搜索路径中所有的目录名称，同样，可以通过help加函数名来显示该函数的帮助说明；lookfor命令，help命令只搜索出那些关键字完全匹配的结果，lookfor命令条件比较宽松；what命令，用于当前路径文件列表；who命令
12、，用子当前内存变量列表；whos命令，显示当前内存变量详细信息；模糊查询：MATLAB 6.0以上的版本提供了一种类似模糊查询的命令查询方法，用户只需要输入命令的前几个字母，然后按Tab键，系统就会列出所有以这几个字母开头的命令。演示系统：在帮助窗口中选择演示系统(Demos)选项卡，然后在其中选择相应的演示模块，或者在命令窗口输入Demos，或者选择主窗口Help菜单中的Demos子菜单，打开演示系统。在演示系统中，我们可以获得有关Matlab的各种介绍。请选择子文件夹，如Desktop overview ，run this demo，学习主窗口的有关知识。远程帮助系统：通过MathWork
13、s公司的主页()，可以找到很多有用的信息。四、实验心得体会体会一：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。体会二：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。实验二MATLAB数值计算与
14、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、主要操作及命令打开软件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。三、实验任务变量和数据
15、操作1、数的输入及运算如：a=5回车以后显示的值是a=5,当直接输入数值后，显示的数值就是ans=5。输入数据是复数时，如果输入b=2-5i,显示的结果是b= 2.0000 - 5.0000i,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：5*9输出的结果是：ans=45,输入函数代数式：log(9),得到的结果是ans= 2.1972。2、数组输入例如，数组的输入：a=1,3,5,7,9,11和a=1:2:11得到的最后的值是一样的。a=1 3 5 7 9 11,相比之下，要得到一样的结果通过a=1:2:11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：s
16、ave data a b 存储变量a b 到data文件中，load data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：a=2,3,5;1,5,6;8,6,9得到的矩阵值在窗口以完整显示，再输入的a=(2,3)得到的数值是矩阵的第2列第3行的数值，输入a(7)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：a=4,5,6;7,8,9;9,10,11;12,16,18;得到标准的矩阵表达式，numel(
17、a)=12求的值为整个矩阵的元素个数,n,m=size(a)的值为：n=5,m=3表示矩阵由4行3列构成,j,k=find(a10)表示从第一列开始查询满足不小于10的元素的位置;n=length(a);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，a(2,:)，表示在矩阵中取出第2行的整个元素组；a(1,4,:)，表示在矩阵中取出第1行和第4行两行整体元素；a(2:4,1:2)，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。a(1,3,:)=a(3,1,:)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(:,2,3)=a(:,3,2)使矩阵的2,3列
18、互换。a(2,:)=4是将矩阵的第2行的值全部用4代替；a(2,:)=是表示删除a矩阵中的第2行；a(4,5)=7表示将矩阵构造成4*5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。a=4,5,6;7,8,9;9,10,11;12,16,18;；构建大矩阵方式：a(1:3,2:3),a(2:4,1:2);a,a(:,2)，显示的结果为：4、矩阵的翻转操作矩阵的上下翻转：flipud(a)实现矩阵中每列的数值倒序排列，矩阵a的左右翻转：fliplr(a)显示为每行的数值倒序显示结果，矩阵的逆时针旋转90：rot90(a)，将矩阵的结果
19、逆时针旋转90显示。5、特殊矩阵的产生单位矩阵的产生：a=eye(4)，产生4维的单位矩阵，产生45维1矩阵：a=ones(4,5)；产生34维0矩阵：A=zeros(3,4)；随机nm维矩阵： A=rand(n,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： x=10+(20-10)*rand(4)；产生mn的正态分布随即矩阵：randn(m，n)；产生1m之间整数随机排列：randperm(m)；产生魔方矩阵：magic(n)；6、矩阵计算求矩阵的转置： a；求矩阵的行列式： det(b)，（矩阵b是行列相等的方阵）；求矩阵的秩： rank(a)
20、；求矩阵的逆： inv(b)；求矩阵的迹： trace(a)，（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： a.2相当于 a.*a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。建立数据表结构和初始数据：Student=struct(xm,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
21、据值：Student(3)=struct(xm,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：Student=rmfield(Student,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：a= a=459,362,310,85l；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：b=a(:)将数据改改变成一纵列数;mean(b),median(b),var(b),std(b),iqr(b),mad(b)直接得到所要求的值。2、多项式计算对多项式p
22、=x4+2x3-5x+6和s=x2+2x+3求和、差、积、商。P=1,2,0,-5,6,S=0,0,1,2,3,P+S=1,2,1,-3,9;P-S=1,2,-1,-7,3;P.*S=0,0,0,-10,18;P/S=0.5714;多项式乘积：conv(P,S)=0,0,1,4,7,1,-4,-3,18;多项式P的根：（四）方程(组)的解法多项式w= x2+2x+6;w=1,2,6;r=roots(w),求的结果为：图(1)求线性方程组Ax=b的解：R=rank(A)；x=Ab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。首先新建一个M文件，在新文件中编写：fx=inl
23、ine(x.3+cos(x)+x*log(x)/exp(x)x,fval=fminbnd(fx,0,1)运行命令得到答案：x=0.5223;fval=0.3974四、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，
24、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M
25、ATLAB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、主要操作及命令(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“SET PATH”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
26、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。三、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：ans=0；逻辑运算包括：与(&)、或(|)、非()、异或(xor)，变量中非零数逻辑量为“真”，逻辑运算的结果还是，如果是真就显示值为1，逻辑假显示结果为0。例如：a=3&1得到值为：a=1，a=0&1得到值为0；a=-1|5得到值是：
27、1，而或运算中只有同时为零时才显示结果为a=0；异或运算中，只有一个是非零，一个是零显示值才是1，其余的全部为0。a=xor(3,0) 和a=xor(0,5)显示值为：a=1；a=xor(3,1)和 a=xor(0,0)显示的值为：a=0；非()运算是将真变假，假变真。a=0，0是假，但是显示的变化后显示的结果为真，a=1，1为真变化后显示的结果为假。如果是矩阵中运算a=1:5，b=3:7 ，t1=(a-22)=0，0，0，0，1；t2=(a3)-b=-3，-4，-5，-5，-6；t3=t1-2=-1，-1，-1，-1，-2。(二)M文件1、M文件的建立 创建新M文件，在M文件中输入以下命令：
28、functionv,s=ff(v0,a,t) %定义函数名和输入、输出变量 v=v0+a*t; %给出输入、输出变量之间的关系 s=v0*t+a*t2/2;命令窗口中输入：v,s=ff(2,5,10)得到的答案是：v=52，s=270；用函数命令inline也可以实现M文件的部分功能，例如： fu=inline(2*x2+3*x+l)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：function out=func5(x)rec
29、ip=reciproc(x);out=sum(recip);function output=reciproc(input)output=1./input;命令窗口输入：func5(2,2,5)得到的结果是：ans =1.2000(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。a=4;b=3;if ab; max=a; disp(最大值为：,num2str(max); elseif a=b; max=两数相等;else; max=b; disp(最大值为：,num2str(max);end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100-20
30、0之间的所有素数。for m=101:2:200 k=fix(sqrt(m); for i=2:k+1 if rem(m,i)=0; break; end; end; if i=k+1 disp(int2Str(m) end;end;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：A=2,5,0;2,4,7 ; 3,1,9; for i=A y=i(1)-i(2)+i(3) end得到的答案是：Y=3，y=2，y=2；3、while循环sum=0;i
31、=1;while isubplot(2,2,1) fplot(cos(x),0,2*pi) subplot(2,2,2) fplot(sin(x-pi/2),0,2*pi) subplot(2,2,3) fplot(x2*cos(x-pi),0,2*pi) subplot(2,2,4) fplot(exp(sin(x),0,2*pi)（二）三维绘图1、三维曲线图格式：plot3(x,y,z,s),其中x，y，z为均为同维向量，s为控制字符color-linestyle-marker。例如：t=0:pi/60:10*pi;x=sin(t);y=cos(t);plot3(x,y,t,*-b)得到螺
32、旋图为：格式：fill3(x,y,z,c); 例如：x=2 1 2 ; 9 7 1;6 7 0;y=1 7 0;4,7,9;0,4,3; z=1 8 6;7 9 6; 1 6 1; c=1 0 0; 0 1 0; 0 0 1; fill3(x,y,z,c); grid on得到的图形为：2、三维网格图格式：mesh(x,y,z,c) %颜色由c指定的三维网格图meshc(x,y,z,c) %带有底座的三维网格图meshz(x,y,z,c) %带有等高线的三维网格图x=1:4;y=1:5;X,Y=meshgrid(x,y)，其中X,Y是x-y平面中矩阵X，Y对应的横纵轴坐标值。练习：绘出带有底座
33、的马鞍面， x=-8:8;y=-8:8;X,Y=meshgrid(x,y)Z=(X.2/42-Y.2/52)meshz(X,Y,Z) 得到图：3、三维曲面图格式：surf(X,Y,Z,C) %画出颜色由C指定的三维曲面图surfc(X,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，pv=nRT，n=2mol：R=8.31;n=2;p=(1:20)*1e5;v=(1:20)*1e-3P,V=meshgrid(p,v) ;T=P.*V/n/Rsurfc(P,V,T) 得到的图4、三维饼图格式：pie3(X,explode)x=1 3 0.5 2.5 2;ex=0 1 0 0 0;pie3(x,ex)绘出函数，在-2，2，-2，2上的三维曲面图，命令：x=-2:2;y=-2:2X,Y=meshgrid(x,y)f=(X.2+exp(Y).*abs(X)surfc(X,Y,f)得出图1： 2005年4月我国豆油
