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标题: 数学建模算法与应用第二章:整数规划 [打印本页]

作者: 杨利霞    时间: 2020-3-13 17:02
标题: 数学建模算法与应用第二章:整数规划
数学建模算法与应用第二章:整数规划8 f5 K7 m6 @2 [* p

: g1 S6 s1 @7 l# q2.1 基本概念& C6 B& P* ~+ Y# ~' y, e

2 d7 C" O* g% X, c0 `% s* M9 }0 L整数规划:数学规划中的变量(部分或全部)限制为整数
4 G- X8 q7 ]) H$ I3 B$ F目前只能求解整数线性规划1 H% W& `" {' u1 c9 u
整数规划的解有如下三种情况:
% N  X" T* q- g/ J( s
* Y: X+ d% z1 H没有可行解(最优解不是整数)
, Y3 v; E" z8 \存在最优解(最优解为整数)
- B/ W( s/ _8 h9 h4 y2 L有可行解(最优解值变差)
, o$ A6 t1 p4 v6 k) B' E2.2 0-1整数规划
  }0 e) p& s9 H
" A. l7 O/ \) V' L定义:变量x仅取值0或1,即0-1变量+ C0 D* ^; f# ]* ~& [: ^
- T1 q: N4 i7 u" J4 d2 Q4 T
2.2.1 相互排斥的约束条件
5 }! [: i8 h6 Y2 P2 ?; U( U' q  @" C0 ?: K) Z* s$ x
引进一个充分大的数,削弱取一种情况时另一种情况下的约束条件
: d1 f! O# u+ n1 m改为普通的约束条件(不常用)
1 L  q  C/ W) ]若有m个互相排斥的约束条件8 y6 P- k! b" w) ?1 {& y
1.png
" l( W6 @5 ^, ]( I" i2 b
6 `& P7 ?6 H9 K0 L( _0 ~, B需保证只有一个起作用,则引进m个0-1变量:3 P. Q; U6 W- L, p
2.png 0 ^9 }% r$ [+ |1 ]* o8 u% U* [' i
7 a: T8 f, A9 y
和一个充分大的常数M,则有:/ [8 u& i/ s1 e  O; d& `* _
3.png
! Q2 G" H# {3 c2 J2 p2.2.2 混合整数规划(固定费用)

定义:变量部分限制为整数
8 j9 ]1 o" ^2 W5 E( G( I可用约束条件:


0 r# H) ?+ }. K2 D, U 4.png # h# e' r: G' N# l
y为引入的0-1变量,ε \varepsilonε为充分小的正常数,M为充分大的正常数
2 N. j; a! l; h9 S上式即代替了该分段函数:
4 o2 F+ \2 r8 f5 C0 y% k: n
  j) X" g$ H4 |- @* Y 5.png ; J3 B" z% s8 M) m2 \' X6 I( K# i; M

& \; H- _2 [) j8 C. u" K. `2.2.3 指派问题

关键:给出系数矩阵C# ?8 I4 ?2 |6 s" z
规划模型为:(x为引入的0-1变量)

  r& H# M4 R0 A- n5 A! @" @! e! C  M
6.png
6 |' S' x7 A9 Q5 G* q
; a5 C8 ^0 Y: a2.3 蒙特卡洛法(随机取样法)

目的:求解非线性整数规划) n# g1 @& Z$ C+ P/ O
matlab程序如下:
  y: X. O5 r# K0 x/ s  定义目标函数 f 和约束向量函数 g

7.png
- ^7 v/ t; w) K9 k" e5 q' N1 ^- X# z8 Q( T
求解问题0 t+ e- T5 ]/ {/ V- w. a! Z
8.png . |- d* W! U. O$ Y7 a0 W2 o- {* k

) f3 Y7 W% ~8 ~+ C2.4 整数线性规划的计算机求解

matlab求解混合整数线性规划,用intlinprog函数,但必须把所有的决策变量化成一维决策变量,即需要做变量替换。
) J! D/ B( d* K' i4 b  标准形式为:


  P* {& E2 J) T& } 9.png
4 |! f* a0 S! G- i% X# R4 B: V( q 10.png
# c# f) |. a. Z) D1 _3 q# W8 b% ]8 M9 l, u5 i$ L
9 J5 `) o' \6 Y3 f3 ]2 E
————————————————2 M% s+ s! }7 J3 z6 s% X* p
' g% Q$ L7 ?  D! h* A: s) o( C- _
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$ y$ ^* {# [* l7 g8 ?- ]( h原文链接:https://blog.csdn.net/qq_41000485/article/details/96478231- \4 _  w3 I; D
1 D5 H, a0 |0 @: D
/ e& l' f3 ?- F2 S: g





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