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第1部分 MATLAB基础1

第1章 MATLAB概述1

1.1MATLAB的基本特征1

1.2开始应用MATLAB2

1.2.1MATLAB交互式会话2

1.2.2表达式和运算符4

1.2.3数值显示格式4

1.2.4内置数学函数4

1.2.5赋值操作5

1.2.6向量和矩阵的相关运算5

1.3MATLAB二维图形绘制11

1.3.1绘制二维图形的基本命令11

1.3.2MATLAB绘图命令的选项14

1.3.3便捷绘图函数fplot和ezplot16

1.3.4图形的注释与修饰18

1.3.5交互式图形绘制函数20

1.4应用MATLAB解方程和方程组21

1.4.1求多项式的根21

1.4.2求非线性方程的根22

1.4.3求线性代数方程组的解23

1.4.4求微分方程的解析解28

1.4.5求微分方程初值问题的数值解30

1.4.6求微分方程边值问题的数值解32

1.5MATLAB的其他窗口35

1.6MATLAB的帮助系统36

1.6.1帮助命令36

1.6.2帮助窗口36

1.6.3Demos演示37

第2章 MATLAB文件38

2.1脚本文件38

2.1.1编写脚本文件38

2.1.2脚本文件内变量的输入39

2.1.3输出命令41

2.1.4输入和输出数据46

2.2用户定义函数和函数文件48

2.2.1函数文件的基本结构49

2.2.2函数inline51

2.2.3匿名函数53

2.2.4局部变量和全局变量54

2.2.5MATLAB函数的调试55

第3章 MATLAB程序设计56

3.1关系运算和逻辑运算56

3.1.1关系操作符和逻辑操作符56

3.1.2矩阵的逻辑运算57

3.1.3常用的MATLAB内置函数58

3.2通过条件语句实现的转移结构59

3.2.1if-end结构59

3.2.2if-else-end结构61

3.2.3if-elseif-else-end结构62

3.3通过switch-case语句实现的分支结构64

3.4循环结构65

3.4.1for-end循环65

3.4.2while-end循环66

3.4.3嵌套循环结构68

3.4.4应用循环结构求非线性函数的多个根69

3.4.5综合应用71

3.5MATLAB程序的调试75

3.5.1直接调试75

3.5.2工具调试75

第4章 符号运算77

4.1符号对象和符号表达式77

4.1.1创建符号对象77

4.1.2创建符号表达式77

4.1.3findsym命令和默认符号变量78

4.2符号表达式的简化与变形79

4.2.1应用collect、expand和factor命令79

4.2.2变量替换81

4.2.3应用simplify和simple命令简化符号表达式82

4.2.4pretty命令83

4.2.5可视化符号分析83

4.3矩阵的符号运算87

4.3.1矩阵的符号运算举例87

4.3.2符号矩阵的关系运算89

4.3.3线性代数方程组的符号解89

4.4符号微分和符号积分92

4.4.1符号微分92

4.4.2Jacobi矩阵的计算93

4.4.3符号积分94

4.5代数方程和微分方程的符号解95

4.5.1应用solve命令求代数方程和方程组的符号解96

4.5.2应用dsolve命令求微分方程和方程组的符号解98

4.6直接调用Maple的命令100

第5章 MATLAB的三维图形101

5.1三维曲线101

5.2网状图和曲面图102

5.3特殊三维图形的绘制106

5.3.1绘制等高线106

5.3.2绘制等高线在x-y平面上的投影106

5.3.3三维相图109

第2部分 MATLAB在经济学和管理科学中的应用111

第6章 数据分析与可视化111

6.1经济学和管理科学中数据的统计分析111

6.1.1最大值、最小值和排序111

6.1.2统计数据集中趋势的度量112

6.1.3统计数据离散趋势的度量113

6.1.4随机变量X和Y的协方差和相关系数114

6.1.5数据的统计函数114

6.2经济学和管理科学中数据的可视化117

6.2.1散点图117

6.2.2数据的直方图分析118

6.2.3附加正态密度曲线的直方图123

6.2.4条形图123

6.2.5饼状图125

6.2.6时间序列图127

6.2.7阶梯状图128

第7章 预测方法——回归分析法130

7.1回归分析与曲线拟合130

7.1.1用多项式拟合数据点130

7.1.2用其他函数拟合数据点134

7.2应用曲线拟合图形界面完成拟合工作137

7.3在预测中的应用139

7.3.1预测的基本概念139

7.3.2回归分析预测法140

7.3.3相关系数和置信区间143

7.3.4多元线性回归分析法147

第8章 线性规划150

8.1线性规划问题引论150

8.1.1线性规划问题的实例150

8.1.2线性规划的图解法151

8.1.3线性规划的基本定理153

8.1.4对偶线性规划和影子价格154

8.2应用MATLAB解线性规划问题155

8.2.1MATLAB函数linprog处理的线性规划问题的标准形式155

8.2.2应用函数linprog解线性规划问题156

8.2.3线性二次规划问题164

8.3利润最大化问题164

8.4投资问题167

8.4.1投资的最优分配问题167

8.4.2风险投资中的线性规划问题169

8.4.3证券的投资组合问题172

8.5运输问题173

8.5.1运输问题的一般描述173

8.5.2化为可直接应用函数linprog的线性规划问题174

8.5.3应用函数linprog解运输问题的实例174

8.5.4产销不平衡的运输问题175

第9章 静态最优化与比较静态分析178

9.1经济学与管理科学中的静态最优化问题178

9.1.1利润最大化问题178

9.1.2效用最大化问题178

9.1.3资金使用问题178

9.2无约束静态最优化问题179

9.2.1无约束静态最优化问题的一阶必要条件179

9.2.2求解无约束静态最优化问题179

9.3应用MATLAB求解利润最大化问题及比较静态分析181

9.3.1利润最大化问题的解181

9.3.2利润最大化问题的比较静态分析181

9.4约束静态最优化问题183

9.4.1有等式约束的静态最优化问题183

9.4.2有不等式约束的静态最优化问题183

9.4.3求解约束静态最优化问题184

9.5应用MATLAB求解效用最大化问题及比较静态分析186

第10章 动态最优化192

10.1动态最优化问题192

10.1.1经济和管理系统的跨期最优化问题192

10.1.2动态最优化问题——跨期最优化问题的一般提法193

10.2最大值原理——最优解满足的一阶必要条件194

10.2.1连续时间动态最优化问题的最大值原理194

10.2.2离散时间动态最优化问题的最大值原理196

10.3动态最优化问题的求解步骤197

10.3.1由连续时间最大值原理导出的连续时间动态最优化问题的求解步骤197

10.3.2由离散时间最大值原理导出的离散时间动态最优化问题的求解步骤199

10.4应用MATLAB解动态最优化问题的实例202

第11章 线性二次型动态最优化问题214

11.1应用MATLAB解连续时间线性二次型动态最优化问题214

11.1.1问题的提法214

11.1.2应用函数lqr解线性二次型动态最优化问题215

11.2应用MATLAB解离散时间线性二次型动态最优化问题217

11.2.1离散的线性二次型动态最优化问题217

11.2.2应用函数dlqr解离散时间线性二次型动态最优化问题217

11.2.3离散的跟踪问题218

11.2.4生产-库存-销售系统的管理问题220

11.2.5应用MATLAB解离散的跟踪问题的实例223

11.3宏观经济的计量经济模型及其控制225

第12章 动态规划228

12.1解多阶决策问题的动态规划法228

12.1.1多阶决策过程228

12.1.2动态规划的基本方程——Bellman方程230

12.1.3目标函数有贴现因子时的Bellman方程233

12.2随机动态规划237

12.2.1随机动态规划的提法237

12.2.2随机动态规划的Bellman方程238

12.3应用线性二次型逼近法和配置法解动态规划问题238

12.3.1求动态规划问题的近似解的配置法239

12.3.2可以用配置法求解的几个实例239

12.3.3最优经济增长问题240

12.3.4应用配置法解最优经济增长问题242

附录 部分MATLAB符号、命令和函数245

参考文献250