本书基于MATLAB R2020a版编写，提供了使用该软件解决优化问题的实践性指导，内容由浅入深，对每一条命令的使用格式都做了详细而又规范的说明，为用户提供了大量的例题进一步说明其用法。同时，对数学中的一些深入问题，如优化理论的算法以及各种优化问题的数学模型等进行了较为详细的介绍。 本书共11章。第1章介绍了MATLAB系统使用的一些基本操作，第2章介绍了MATLAB的基本功能，第3章介绍了MATLAB程序设计的功能，第4～5章分别从理论和使用两方面介绍了MATLAB优化问题，第6～10章分别介绍了各类优化问题在MATLAB中的具体实现方法，第11章介绍了大规模最优化问题在MATLAB中的解法。为方便读者学习，本书附赠了作者精心录制的教学视频，读者直接扫描案例旁边的二维码即可观看。 本书既可作为工程技术人员的入门教程，也可作为相关院校本科生和研究生的学习用书。

前言
第1章 MATLAB系统概述
1.1 MATLAB简介
1.1.1 MATLAB系统的产生与发展
1.1.2 MATLAB的特点
1.2 MATLAB系统界面
1.2.1 MATLAB功能区
1.2.2 命令行窗口
1.2.3 历史窗口
1.2.4 当前目录窗口
1.2.5 工作空间管理窗口
1.3 MATLAB内容及查找
1.3.1 MATLAB的搜索路径
1.3.2 扩展MATLAB的搜索路径

第2章 MATLAB的基本功能
2.1 数值计算功能
2.1.1 创建数值矩阵
2.1.2 矩阵运算
2.1.3 稀疏矩阵
2.2 符号运算功能
2.2.1 符号表达式的生成
2.2.2 创建符号矩阵
2.2.3 高等数学中的符号计算
2.2.4 图示化符号函数计算器

第3章 程序设计
3.1 M文件
3.1.1 命令式文件
3.1.2 函数式文件
3.2 控制语句
3.2.1 表达式、表达式语句与赋值语句
3.2.2 程序流程控制语句
3.2.3 程序流程控制指令
3.2.4 人机交互语句
3.2.5 MATLAB程序的调试命令
3.3 函数变量及其作用域
3.4 子函数与私有函数
3.5 程序设计的辅助函数
3.6 程序设计优化
3.7 文件调用记录
3.7.1 profile函数
3.7.2 调用记录结果的显示

第4章 最优化理论概述
4.1 最优化理论及其应用
4.1.1 最优化理论发展概述
4.1.2 最优化问题基本模型
4.1.3 最优化问题举例
4.2 最优化问题的实现
4.2.1 古老实现方法
4.2.2 计算机实现方法
4.3 优化算法介绍
4.3.1 参数优化问题
4.3.2 无约束优化问题
4.3.3 拟牛顿法实现
4.3.4 最小二乘优化
4.3.5 非线性最小二乘实现
4.3.6 约束优化
4.3.7 SQP实现

第5章 MATLAB优化工具箱简介
5.1 MATLAB中的工具箱
5.1.1 MATLAB中常用的工具箱
5.1.2 工具箱和工具箱函数的查询
5.2 优化工具箱中的函数
5.3 优化函数的变量
5.4 参数设置
5.4.1 参数值
5.4.2 optimset函数
5.4.3 optimget函数
5.5 模型输入时需要注意的问题
5.6 @函数
5.7 实例分析

第6章 无约束优化问题
6.1 一维优化问题
6.1.1 数学原理及模型
6.1.2 MATLAB工具箱中的基本函数
6.1.3 应用实例分析
6.2 无约束非线性规划问题
6.2.1 数学原理及模型
6.2.2 MATLAB工具箱中的基本函数
6.2.3 应用实例分析
6.3 最小二乘优化问题
6.3.1 数学原理及模型
6.3.2 MATLAB工具箱中的函数介绍
6.3.3 应用实例分析

第7章 约束优化问题
7.1 线性规划问题
7.1.1 数学原理及模型
7.1.2 算法介绍
7.1.3 MATLAB工具箱中的基本函数
7.1.4 应用实例分析
7.2 二次规划问题
7.2.1 数学原理及模型
7.2.2 MATLAB工具箱中的基本函数
7.2.3 应用实例分析
7.3 带约束线性最小二乘问题
7.3.1 数学原理及模型
7.3.2 MATLAB工具箱中的基本函数
7.3.3 应用实例分析
7.4 拟合问题
7.4.1 数学原理及模型
7.4.2 MATLAB工具箱中的基本函数
7.4.3 应用实例分析
7.5 一般的约束非线性最优化问题
7.5.1 数学原理及模型
7.5.2 MATLAB工具箱中的基本函数
7.5.3 应用实例分析

第8章 多目标规划
8.1 线性规划
8.1.1 数学原理及模型
8.1.2 MATLAB工具箱中的基本函数
8.1.3 应用实例分析
8.2 粒子群法
8.2.1 数学原理及模型
8.2.2 MATLAB工具箱中的基本函数
8.2.3 应用实例分析

第9章 最小值和最大值
9.1 逐次二次规划
9.1.1 数学原理及模型
9.1.2 MATLAB工具箱中的基本函数
9.1.3 应用实例分析
9.2 整数规划
9.2.1 混合整数规划
9.2.2 数学原理及模型
9.2.3 MATLAB工具箱中的函数介绍
9.2.4 应用实例分析
9.3 半无限问题
9.3.1 数学原理及模型
9.3.2 MATLAB工具箱中的基本函数
9.3.3 应用实例分析

第10章 方程求解
10.1 线性方程组求解
10.1.1 数学原理及模型
10.1.2 MATLAB解法
10.1.3 应用实例分析
10.2 非线性方程的优化解
10.2.1 数学原理
10.2.2 MATLAB工具箱中的基本函数
10.2.3 应用实例分析
10.3 非线性方程组的优化解
10.3.1 数学原理
10.3.2 MATLAB工具箱中的基本函数
10.3.3 应用实例分析

第11章 大规模优化问题
11.1 大规模问题简介
11.1.1 可以用大规模优化算法解决的问题
11.1.2 大规模问题的模型
11.2 带雅可比矩阵的非线性方程组
11.3 给定雅可比矩阵稀疏性结构的非线性方程组
11.4 带有完全稀疏样式雅可比矩阵的最小二乘问题
11.5 带有梯度和黑塞矩阵的非线性优化问题
11.6 带有梯度和黑塞矩阵稀疏样式的非线性优化问题
11.7 带有边界约束和初始条件的非线性优化问题
11.8 带有等式约束的非线性优化问题
11.9 带稠密但是有固定结构黑塞矩阵和等式约束的优化问题
11.10 有边界约束的二次规划问题
11.11 带稠密但是有固定结构黑塞矩阵的二次规划问题
11.12 有边界约束的线性最小二乘问题
11.13 有等式和不等式约束的线性规划问题
11.14 在等式约束中有稠密列的线性规划问题