GAMSCHK 用户文档

简版 GAMSCHK 用户文档 - 版本 1.1
检查 GAMS 模型实例结构和求解属性的系统

作者：Bruce A. McCarl, 教授, 农业经济系, 德克萨斯 A&M 大学
日期：2013年4月

GAMSCHK 用户文档

本文档描述了旨在帮助用户检查经验性 GAMS 模型可能存在的缺陷的过程。其中许多例程的概念基础在 McCarl 和 Spreen 以及 McCarl 等人的著作中有提供。

GAMSCHK 的具体组件功能如下：

使用 DISPLAYCR 过程列出用户选择的方程和/或变量的系数。
使用 MATCHIT 列出所选变量和/或方程组的特征。
使用 BLOCKLIST 列出方程和变量块的特征。
使用 ANALYSIS 检查 GAMS 模型，查看是否有任何变量和方程包含规范错误。
使用 BLOCKPIC 生成描述系数按变量和方程块特征的示意图。
使用 PICTURE 生成小型 GAMS 模型或大型模型部分的示意图，按符号和幅度描述系数位置。
使用 POSTOPT 在模型求解后重建变量的简约成本和方程内的活动。
使用 NONOPT 和 ADVISORY 帮助解决无界或不可行模型的问题。

包使用的一般说明

GAMSCHK 必须替换一个求解器。通过使用 GAMS 选项语句完成：

  OPTION LP= GAMSCHK;
  或 OPTION NLP=GAMSCHK;
  或 OPTION MIP=GAMSCHK;

这将特定模型类型的求解器替换为 GAMSCHK。接着，用户使用以下语句调用求解器：

   SOLVE MODELNAME USING LP MINIMIZING OBJNAME;

其中 MODELNAME 是 GAMS MODEL 语句中使用的名称；OBJNAME 是模型的目标变量名称；求解器类型必须是 GAMSCHK 能替代的（LP、NLP、MIP 等）。例如：

  OPTION NLP=GAMSCHK;
  SOLVE TRANSPORT USING NLP MINIMIZING Z;
  或
  OPTION LP=GAMSCHK;
  SOLVE FEED USING LP MINIMIZING COST;
  或
  OPTION MIP=GAMSCHK;
  SOLVE RESOURCE USING MIP MAXIMIZING PROFIT;

选择过程并提供输入 - *.GCK 文件

GAMSCHK 要求用户指示要使用哪些过程。通过 *.GCK 文件指定，其中 * 指 GAMS 执行指令中的文件名。文件的一般格式为：

  第一个过程名称
      项目选择输入

  第二个过程名称
      项目选择输入

输入中忽略空格和大小写。例如，*.GCK 文件可以如下：

   DISPLAYCR
            variables
                SELL(*,*,FANCY)
                maketable
            Invariables 
                transport(plant2,*,fancy)
            Equations
                objT
                notthere
            inequations
                resourceq(plant1)
  PICTURE

关于选择条目的一些假设：

如果 *.GCK 文件为空，则假定选择了 BLOCKPIC 过程。
在 GCK 输入文件中可以自由使用空格。
接受大写、小写或混合大小写输入。
GAMSCHK 识别某些关键词（见附录 A），不能用作变量或方程名称。

*.GCK 文件：项目选择的一般说明

某些过程允许选择变量、方程或函数。关于选择请求的一般说明：

可以通过输入关键字 VARIABLE 或 VARIABLES（可能带修饰符）后跟变量选择语句来选择变量。
也可以使用 INEQUATION 或 INEQUATIONS 语法后跟方程名称来选择变量（选择这些方程中具有系数的变量）。
通过输入关键字 EQUATION 或 EQUATIONS（可能带修饰符）后跟方程选择语句来选择方程。
也可以使用 INVARIABLE 或 INVARIABLES 语法后跟变量名称来选择方程（选择这些变量具有系数的方程）。
某些修饰关键字因过程而异：INTERSECT（DISPLAYCR/POSTOPT）、INEQUATION/INVARIABLE（DISPLAYCR/PICTURE/POSTOPT）、LISTEQUATION/LISTVARIABLE（MATCHIT）、INSOLUTION/NOTINSOLUTION/BINDING/NOTBINDING（POSTOPT）、VERBOSE/IDENTIFY（NONOPT）。
如果变量或方程名称后没有关键字，通常假定选择了所有变量或方程。

过程输出

所有 GAMSCHK 输出将出现在 GAMS 程序输出的 lst 文件中。输出以标准的 GAMSCHK 标题开头，后跟过程结果的描述。

非线性项

GAMSCHK 过程通常假设模型是线性的。如果模型中存在非线性项，某些分析可能不适用。

在 *.GCK 文件中输入注释

以 ? 或 # 开头的行被视为注释，将被忽略。

控制 *.GCK 文件中的页面宽度

页面宽度由 PW= 关键字控制，但不能超过 GAMS 页面宽度。

运行多个过程

可以在一个 *.GCK 文件中指定多个过程，它们将按顺序执行。

过程的使用

GAMSCHK 包含以下过程：

DISPLAYCR：列出用户选择的方程和/或变量的系数。
MATCHIT：列出所选变量和/或方程组的特征。
ANALYSIS：检查 GAMS 模型，查看是否有任何变量和方程包含规范错误。
BLOCKLIST：列出方程和变量块的特征。
BLOCKPIC：生成描述系数按变量和方程块特征的示意图。
PICTURE：生成小型模型的示意图，描述系数位置、符号和幅度。
POSTOPT：在模型求解后重建变量的简约成本和方程内的活动。
ADVISORY：提供模型改进建议。
NONOPT：帮助解决无界或不可行模型的问题。

选项文件

GAMSCHK 支持通过选项文件控制其行为，包括：

求解器选择选项：指定用于不同类型问题的求解器（LP、NLP、MIP、CNS 等）
SOLVE/NOSOLVE：控制是否实际求解问题
缩放控制：使用 DESCALE 选项控制缩放处理
NONOPT 过滤器：LEVELFILT 和 MARGFILT 控制无界水平和不可行边际的阈值
块限制：EQUBLOCK 和 VARBLOCK 控制方程和变量块的最大数量

选项在 GAMS 模型文件中使用 GAMSCHK 选项语句设置，或在求解器选项文件中配置。

已知错误

Known Bugs

表格

Table 1

表 1：建模者在方程无非线性项时应注意潜在困难的条件。

Table 3.1

表 3：模型元素可能无界或不可行的条件。

Table 3.2

Table 3.3

Table 4

表 4：基于变量边界可能导致方程不可行或冗余的条件。

附录 A：保留名称

以下为 GAMSCHK 保留的关键词，不能用作变量或方程名称：

VARIABLE, VARIABLES, EQUATION, EQUATIONS, INVARIABLE, INVARIABLES,
INEQUATION, INEQUATIONS, LISTVARIABLE, LISTVARIABLES, LISTEQUATION,
LISTEQUATIONS, POSTOPT, DISPLAYCR, PICTURE, BLOCKPIC, ANALYSIS,
MATCHIT, BLOCKLIST, NONOPT, INSOLUTION, NOTINSOLUTION, VERBOSE,
ADVISORY, BINDING, NOTBINDING, INTERSECT, IDENTIFY, PW=

附录 B：GAMSCHK 一页摘要

GAMSCHK One Page Summary

其他说明：

上面标记 * 的项目后跟项目选择语句。
标记 ++ 的项目修改所选变量、方程和系数的类型。
在项目选择中，* 是多个字符的通配符，. 是单个字符的通配符。
在任何输入中，空格和大小写都无关紧要。
选项文件控制缩放、求解器选择、NONOPT 过滤器和允许的最大选择数。
页面宽度由 PW= 关键字控制，但不能超过 GAMS 页面宽度。
以 ? 或 # 开头的行被视为注释。

附录 C：GAMSCHK 选项摘要

选项	描述	默认值
CNS	CNS 问题的求解器
DESCALE	控制缩放处理	part
DNLP	DNLP 问题的求解器
EQUBLOCK	允许的方程块最大数量	-5
LEVELFILT	"无界水平"的指数数值	6
LP	LP 问题的求解器
MARGFILT	"不可行边际"的指数数值	6
MCP	MCP 问题的求解器
MINLP	MINLP 问题的求解器
MIP	MIP 问题的求解器
MPEC	MPEC 问题的求解器
NLP	NLP 问题的求解器
NOSOLVE	禁止求解问题
OPTFILE	求解器选项文件编号
RMINLP	RMINLP 问题的求解器
RMIP	RMIP 问题的求解器
RMPEC	RMPEC 问题的求解器
SOLVE	强制求解问题
SOLVERNAME	任意问题的求解器
VARBLOCK	允许的变量块最大数量	-5

参考文献

Brooke, A., D. Kendrick, and A. Meeraus. GAMS: A User's Guide. The Scientific Press, 1988.
McCarl, B.A. "So Your GAMS Model Didn't Work Right: A Guide to Model Repair." Texas A&M University, 1994.
McCarl, B.A., and T.H. Spreen. "Applied Mathematical Programming Using Algebraic Systems." Draft Book, Texas A&M University, 1996.
McCarl, B.A. GAMSCHK Slides, INFORMS, 1996.
McCarl, B.A. GAMSCHK 旧版用户文档及额外 GAMS 示例.

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