自然约束语言

《自然约束语言》可作为高等院校及科研院所研究运筹学、物流优化、人工智能和软件方向的教师和研究生的科研参考书。针对如何用NCL语言及其开发平台POEM求解运筹学组合优化问题，《自然约束语言》可作为企事业单位中从事生产制造、物流信息化、人力资源优化等工作的IT人员研究计划、排程与优化的指导书，也可以作为POEM软件平台配套的参考手册。

《自然约束语言》介绍自然约束语言NCL及其开发平台POEM。全书共6章，其中第1章简要介绍NCL语言与求解系统；第2章和第3章介绍NCL语言的基本体系和原理方法，内容包括NCL的词法、语法及语义等；第4章介绍NCL语言的开发平台POEM的使用方法；第5章介绍如何用NCL语言进行建模及求解；第6章介绍NCL语言在工业优化中的部分应用。

前言
第1章NCL与求解系统
1.1求解系统
解算器（SOLVER）
语法分析器（PARSER）
规则（RULES）
1.2NCL语言简介
自然建模（NATURALMODELING）
混合集合规划（MIXEDSETPROGRAMMING）
求解规则（SEARCHRULES）
NCL是联合求解系统
1.3基于NCL的POEM平台

第2章NCL的词法
2.1常规词法
字符
标识符
特殊标识符
常量
未确定值
注释
2.2数学编码
数学符号一览表
函数一览表
TEX聚合符
2.3数据类型
广义数据类型
逻辑推理的数据精度
集合类型
日期/时间类型
缺省值
数据示例

第3章NCL的语法及语义
3.1NCL的常规逻辑
语句（STATEMENT）
量词（QUANTIFICATION）
索引（INDEX）
条件句（CONDITIONAL）
约束（CONSTRAINT）
表达式（EXPRESSION）
浮点数表达式（FLOATEXPRESSION）
整数表达式（INTEGEREXPRESSION）
字符串（STRING）
逻辑指针（REFERENCE）
集合表达式（SETEXPRESSION）
布尔表达式（BOOLEANEXPRESSION）
聚合式（AGGREGATION）
常量（CONSTANT）
输入/输出的格式（INPUTANDOUTPUTFORMAT）
日期/时间格式（DATE/TIMEFORMAT）
日期/时间的属性函数（DATE/TIMEATTRIBUTE）
变量（VARIABLE）
匿名变量（ANONYMOUSVARIABLE）
连缀（CONCATENATION）
个性化消（CUSTOMMESSAGE）
软约束（SOFTCONSTRAINT）
数据源（DATAPOOL）
输入/输出的指定（I/OSPECIFICATION）
输出（PRINT）
宏调用（INCLUDE）
3.2NCL的时态逻辑
系统变量（SYSTEMVARIABLE）
抽取（EXTRACTION）
赋值（ASSIGNMENT）
跳转（GOTO）
子模型（SUBMODEL）
SQL语言接口
操作系统的OS命令（OSCOMMAND）
期待约束（EXPECTATIONCONSTRAINT）
3.3NCL的求解逻辑
切削与搜索（CUTANDSEARCH）
查询与搜索（QUERYANDSEARCH）
枚举方式（ENUMERATIONMODE）
查询准则（QUERYCRITERIA）
优化目标（OPTIMIZATIONOBJECTIVE）
求解过程的示范
对求解的系统控制
3.4消息与跟踪管理
NCL消息（NCLMESSAGE）
终止状态（TERMINATIONSTATUS）
可编程的暂停（PROGRAMMEDBREAK）
可编程的调试（PROGRAMMEDDEBUGGING）
消息处理器（MESSAGEHANDLER）
3.5NCL的语法范例
布尔逻辑（BOOLEANLOGIC）
无穷大（INFINITY）
数值约束（NUMERICCONSTRAINTS）
集合推理（SETREASONING）
量词（QUANTIFICATION）
混合集合规划示例（MIXEDSETPROGRAM）
分支（SWITCH）
规则（RULE）
优化目标（OPTIMIZATIONOBJECTIVE）
输入，输出机制（I/OFACILITIES）
查询及搜索（QUERYANDSEARCH）
跳转（GOTO）
聚合（AGGREGATION）
用作下标的指针（REFERENCESUBSCRIPTS）
被引用的运算式（REFERENCEDOPERATORS）
连缀（CONCATENATION）
日期/时间的管理（DATE/TIMEMANAGEMENT）
抽取及时态逻辑（EXTRACTIONANDTEMPORALLOGIC）
赋值（ASSIGNMENT）
子字符串及集合的元素（SUBSTRINGANDELEMENTSFROMSET）
获取集合的分段区间（OBTAININGPIECEWISEINTERVALSFROMASET）
个性化消息（CUSTOMMESSAGE）
内存缓冲区数据源（BUFFERPOOL）
存储于文件的子模型（SUBMODELINAFILE）
存储于内存缓冲区的子模型（SUBMODELINABUFFERPooL）
子模型的返回值（RETURNVALUESoFASUBMODEL）
嵌套调用（NESTEDCALL）
子模型调用溢出（OvERFLoWINASUBMODELCALL）
数据库连接及SQL查询（DATABASECONNECTIONANDSQLQLTERY）
操作系统OS命令（OSCOMMAND）
匿名变量及缺省值（ANONYMOUSVARlABLESANDDEFAULTVALUES）
系统变量（SYSTEMVARIABLE）
软约束（SOFITCONSTRAINT）
用期待约束进行程序调试（PROGRAMMEDDEBLIGGINGWITHEXPECTATIONCONSTRAINTT

第4章NCL语言的开发平台POEM@
4.1POEM的主界面
工具栏（TooLBAR）
TEX符号栏
工作区（WORKSPACE）
编辑窗（EDITWINDOW）
跟踪窗（TRACEWINDOW）
4.2项目配置
NCL的数据源
NCL的参数配置
项目配置窗
4.3模型夹及模型库
模型夹（MODELFoLDER）
NCL模型库（MODELLIBRARY）
4.4信息表
现行模型表（RUNNINGMODELS）
常量表（CONSTANTS）
变量表（VARIABLES）
约束表（CONSTRAINTS）
4.5视图及调试
快捷查视（QUICKWATCH）
浏览器（BROWSER）
约束调试器（CONSTRAINTDEBtIGGER）
可视化调试器（VISUALDEBUGGER）
结果可视化窗（SoLUTIONVIEWER）
4.6跟踪窗与工作模式
调试模式（DEBUGMODE）
计时模式（TIMERMODE）
跟踪级别（TRACELEVEL）
诊断信息的选项窗
统计信息的选项窗
推荐的模型诊断模式
推荐的正常工作模式
4.7在线帮助

第5章建模及求解
5.1工程化建模
建模步骤
变量的命名公约
主动式模型改进
被动式模型改进
5.2NCL的模型抽象
两两不等的整数（DISTINCTINTEGERS）
两两不交的集合（DISJOINTSETS）
排序（SORTING）
集合的覆盖与划分（SETCOVERINGANDPARTITIONING）
拼排（PACKING）
有限能力（FINITECAPACITY）
求和（SUM）
二维累积（CUMULATION）
5.3智力游戏（PIJZZlLES）
字谜（SENDMOREMONEY）
素数问题（PRIMES）
整数排序（INTEGERSORTING）
皇后问题（QUEENS）
神奇的方块（MAGICSQUARE）
数独（SUDOKU）
神奇的序列（MAGICSEQUENCE）
爱因斯坦的游戏题（EINSTEIN'SQUIz）
数谜（CALCULSD'ENFER）
方块拼排（SQUIAREPACKING）
骑士问题（KNIGHT）
5.4求解复杂问题
集合划分（SETPARTITIONING）
高尔夫球对抗赛（GOLFTOURNAMENT）
赛舟会（PROGRESSIVEPARTY）
货船装载（SHIPLOADING）
车间排序（JoB-SHOPSCHEDULING）
最小化热能转换器的能耗（MINIMIZINGTHECOSTOFAHEATEXCHANGER）
带时间窗的取货与送货（PICKUPANDDEIJIVERYWITHTIMEWINDOWS）
练习题
5.5松弛逻辑与二次优化
交互逻辑（INTERACTIONLOGIC）
迭代优化（ITERATIVEOPTIMIZATION）
旅行商问题的迭代优化方法（ITERATIVEOPTIMIZATIONFORTSP）
TSP的练习题

第6章NCL的工业应用
6.1生产排程
问题定义
数据逻辑
简化的优化模型
时间的可视化工具：甘特图（GANTTCHART）
练习题
6.2人员排班计划
问题定义
数据逻辑
简化的优化模型
统计信息的可视化工具：直方图（HISTOGRAM）
练习题
6.3多式联运优化
问题定义
数据逻辑
简化的优化模型
地理信息的可视化工具：地图（MAP）
练习题
参考文献
附录1NCL语法的TEX编码
附录2ComPoemACtiveX组件
英文索引
中文索引