MATLAB基礎(chǔ)及在經(jīng)濟學(xué)與管理科學(xué)中的應(yīng)用

前言

　　數(shù)學(xué)現(xiàn)在已經(jīng)成為經(jīng)濟學(xué)和管理科學(xué)教學(xué)與研究的重要工具。經(jīng)濟學(xué)家和管理科學(xué)家用數(shù)學(xué)來更嚴(yán)格地闡述、更精煉地表達他們的觀點和理論，用數(shù)學(xué)模型來分析各個變量之間的相互依存關(guān)系。數(shù)理分析的方法已經(jīng)成為這一領(lǐng)域主要的研究方法?？梢哉f，學(xué)好數(shù)學(xué)是學(xué)好經(jīng)濟學(xué)和管理科學(xué)的必要條件。這個必要性在于，這個領(lǐng)域內(nèi)許多概念需要用數(shù)學(xué)來定義，所研究的系統(tǒng)的行為也要通過建立數(shù)學(xué)模型進行研究。建立數(shù)學(xué)模型以后，很多已有的數(shù)學(xué)研究成果都可以用來對系統(tǒng)進行分析和研究，得到有用的結(jié)論。運用數(shù)學(xué)模型進行分析，使得邏輯更加嚴(yán)謹(jǐn)，并且清楚地闡明一個結(jié)論的適用范圍，給出一個理論結(jié)論成立的確切條件。利用數(shù)學(xué)有利于得到不是那么直觀就能得到的結(jié)果。因此，不了解相關(guān)的數(shù)學(xué)知識，就很難準(zhǔn)確理解概念的內(nèi)涵，也就無法對相關(guān)的問題進行推理和講解。理解概念是學(xué)習(xí)一門學(xué)科、分析某一問題的前提。因而如果想學(xué)好經(jīng)濟學(xué)和管理科學(xué)，并從事研究工作，就需要掌握必要的數(shù)學(xué)知識和技能。　　經(jīng)濟學(xué)和管理科學(xué)相關(guān)專業(yè)的學(xué)生，在大學(xué)本科階段學(xué)習(xí)了很多數(shù)學(xué)課程，包括高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率統(tǒng)計等，這些課程為本科生學(xué)習(xí)后續(xù)的經(jīng)濟學(xué)和管理科學(xué)的課程打下了一個較好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。學(xué)好了這些數(shù)學(xué)課程，會覺得后續(xù)課程學(xué)起來相對容易，可以提高學(xué)習(xí)后續(xù)課程的效率，但是有些學(xué)生在應(yīng)用這些數(shù)學(xué)工具時常常因為其復(fù)雜的數(shù)學(xué)計算而不能得心應(yīng)手，因此使得專業(yè)教師在教學(xué)中也不敢放手應(yīng)用這些數(shù)學(xué)工具。有的學(xué)生雖然能夠較好地運用所學(xué)的數(shù)學(xué)工具，但是由于運用這些數(shù)學(xué)工具分析具體的經(jīng)濟系統(tǒng)或管理系統(tǒng)時，常需要大量的數(shù)學(xué)推演和復(fù)雜的數(shù)值計算，耗費大量時間，使得這些數(shù)學(xué)工具的應(yīng)用受到了很大的限制。例如，如果對一組參數(shù)進行分析需要大量的計算時間，就不可能對多組參數(shù)進行分析對比，而通過多組參數(shù)的對比，分析參數(shù)變化對所研究的系統(tǒng)的影響，對于深刻理解所學(xué)的內(nèi)容是非常重要的，因此要使經(jīng)濟學(xué)和管理科學(xué)相關(guān)專業(yè)的學(xué)生，在大學(xué)本科階段學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)課程能夠很好地應(yīng)用，真正有助于專業(yè)課的學(xué)習(xí)，就需要借助于強有力的數(shù)學(xué)軟件。本書為經(jīng)濟學(xué)類和管理學(xué)類專業(yè)的本科高年級的選修課教材。它在本科階段學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)課程和應(yīng)用之間架起一座橋梁，使得學(xué)生可以將本科階段學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)通過MATLAB語言方便地應(yīng)用到高年級的專業(yè)課程中。

內(nèi)容概要

本書為經(jīng)濟學(xué)類和管理學(xué)類專業(yè)的本科高年級的選修課教材。它在本科階段學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)課程和應(yīng)用之問架起一座橋梁，使得學(xué)生可以將本科階段學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)通過MATLAB語言方便地應(yīng)用到高年級的專業(yè)課程中。    本書由兩部分組成：第1部分包括第1～5章，講述MATLAB的基礎(chǔ)知識，主要內(nèi)容有MATLAB的基本特征；如何應(yīng)用MATLAB；如何編寫腳本文件和用戶自定義函數(shù)；MATLAB的程序設(shè)計；符號運算和二維、三維圖形的繪制。第2部分包括第6～12章，講述MATLAB在經(jīng)濟學(xué)與管理科學(xué)中的應(yīng)用，主要內(nèi)容有數(shù)據(jù)分析與可視化；預(yù)測方法；線性規(guī)劃；靜態(tài)最優(yōu)化與比較靜態(tài)分析；動態(tài)最優(yōu)化；線性二次型動態(tài)最優(yōu)化問題和動態(tài)規(guī)劃等問題的MATLAB求解。    本書中所有的程序都在MATLAB 2007a上得以運行，這些程序在MATLAB的新版本2008a上同樣可以運行。

書籍目錄

前言第1部分  MATLAB基礎(chǔ)　第1章　MATLAB概述　  1.1　MATLAB的基本特征　  1.2　開始應(yīng)用MATLAB　    1.2.1　MATLAB交互式會話　    1.2.2　表達式和運算符　    1.2.3　數(shù)值顯示格式　    1.2.4　內(nèi)置數(shù)學(xué)函數(shù)　    1.2.5　賦值操作　    1.2.6　向量和矩陣的相關(guān)運算　　1.3　MATLAB二維圖形繪制　    1.3.1　繪制二維圖形的基本命令　    1.3.2　MATLAB繪圖命令的選項　    1.3.3　便捷繪圖函數(shù)fplot和ezplot　    1.3.4　圖形的注釋與修飾　    1.3.5　交互式圖形繪制函數(shù)　　1.4　應(yīng)用MATLAB解方程和方程組　    1.4.1　求多項式的根　    1.4.2　求非線性方程的根　    1.413　求線性代數(shù)方程組的解　    1.4.4　求微分方程的解析解　    1.4.5　求微分方程初值問題的數(shù)值解　    1.4.6　求微分方程邊值問題的數(shù)值解　　1.5　MATLAB的其他窗口　　1.6　MATLAB的幫助系統(tǒng)　    1.6.1　幫助命令　    1.6.2　幫助窗口　    1.6.3　Demos演示　第2章　MATLAB文件　　2.1　腳本文件　    2.1.1　編寫腳本文件　    2.1.2　腳本文件內(nèi)變量的輸入　    2.1.3　輸出命令　    2.1.4　輸入和輸出數(shù)據(jù)　  2.2　用戶定義函數(shù)和函數(shù)文件　    2.2.1　函數(shù)文件的基本結(jié)構(gòu)　    2.2.2　函數(shù)inline  　    2.2.3　匿名函數(shù)　    2.2.4　局部變量和全局變量　    2.2.5　MATLAB函數(shù)的調(diào)試　第3章　MATLAB程序設(shè)計　  3.1　關(guān)系運算和邏輯運算　    3.1.1　關(guān)系操作符和邏輯操作符　    3.1.2　矩陣的邏輯運算　    3.1.3　常用的MATLAB內(nèi)置函數(shù)  　　3.2　通過條件語句實現(xiàn)的轉(zhuǎn)移結(jié)構(gòu)　    3.2.1  if-end結(jié)構(gòu)　    3.2.2  if-else.end結(jié)構(gòu)　    3.2.3  if-elseif-else-end結(jié)構(gòu)　　3.3　通過switch-case語句實現(xiàn)的分支結(jié)構(gòu)　　3.4　循環(huán)結(jié)構(gòu)　    3.4.1  for-end循環(huán)　    3.4.2  while.end循環(huán)　    3.4.3　嵌套循環(huán)結(jié)構(gòu)　    3.4.4　應(yīng)用循環(huán)結(jié)構(gòu)求非線性函數(shù)的多個根　    3.4.5　綜合應(yīng)用　  3.5　MATLAB程序的調(diào)試　    3.5.1　直接調(diào)試　    3.5.2　工具調(diào)試　第4章　符號運算　　4.1　符號對象和符號表達式　    4.1.1　創(chuàng)建符號對象　    4.1.2　創(chuàng)建符號表達式　    4.1.3　findsym命令和默認(rèn)符號變量　　4.2　符號表達式的簡化與變形　    4.2.1　應(yīng)用collect、expand和factor命令　    4.2.2　變量替換　    4.2.3  應(yīng)用simplify和simple命令簡化符號表達式　    4.2.4　pretty命令　    4.2.5　可視化符號分析　　……　第5章　MATLAB的三維圖形第2部分　MATALAB在經(jīng)濟學(xué)和管理科學(xué)中的應(yīng)用　第6章　數(shù)據(jù)分析與可視化　第7章　預(yù)測方法——回歸分析法　第8章　線性規(guī)劃　第9章　靜態(tài)最優(yōu)化與比較靜態(tài)分析　第10章　動態(tài)最優(yōu)化　第11章　線性二次型動態(tài)最優(yōu)化問題　第12章　動態(tài)規(guī)劃附錄　部分MATLAB符號、命令和函數(shù)參考文獻

章節(jié)摘錄

　　第1部分　MATLAB基礎(chǔ)　　第1章　MATLAB概述　　本章介紹MATLAB的基本特征和一些簡單的應(yīng)用。MATLAB具有豐富的內(nèi)置函數(shù)，其應(yīng)用都非常簡單。讀者學(xué)習(xí)完本章后，可以方便地進行很多常見的數(shù)學(xué)運算，如求逆矩陣、計算矩陣的行列式、求矩陣的特征值和特征向量、解線性代數(shù)方程組、解線性微分方程組等。MATLAB很快就會變成讀者的得力助手。　　1.1　MATLAB的基本特征　　MATLAB是一門非常受歡迎的技術(shù)計算語言，它向用戶提供了一個強有力的交互式的計算環(huán)境。它有強大的數(shù)學(xué)計算能力、數(shù)據(jù)分析和處理能力，以及卓越的繪圖和數(shù)據(jù)可視化能力。它具有豐富的內(nèi)置函數(shù)和各種工具箱，并且允許用戶開發(fā)算法，擴充工具箱的功能，因而，MATLAB特別受到經(jīng)濟學(xué)界和管理學(xué)界人士的歡迎。在經(jīng)濟學(xué)和管理科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)，很多專家的研究工作是使用MATLAB完成的，很多大學(xué)的高級經(jīng)濟學(xué)課程和管理科學(xué)課程的教學(xué)也依賴于MATLAB。特別是在課程中引入動態(tài)分析方法以后，需要大量的數(shù)學(xué)計算，包括大量的矩陣運算、解微分方程和差分方程、解靜態(tài)和動態(tài)最優(yōu)化問題等。這時MATLAB就成了學(xué)習(xí)這些課程的有力工具。不僅如此，MATLAB也是經(jīng)濟學(xué)家和管理學(xué)家進行研究工作的有力工具。

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