数学建模社区-数学中国

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
: m7 |, `# \# V& ~+ M# h  ?* p* k
2.1 基本概念$ s, N. L5 ?+ ?$ p* J, Z; l, p

- H9 r4 j9 k3 S7 u9 L整数规划:数学规划中的变量(部分或全部)限制为整数) d; g6 F& @+ j) R" _+ ?' `1 @1 E
目前只能求解整数线性规划
2 ?* R' m" t: {+ S* ~整数规划的解有如下三种情况:
* |& {' e" K$ }# S6 Y
3 p, W. v5 m5 I# o' G没有可行解(最优解不是整数); k; `/ b. p9 B
存在最优解(最优解为整数)
; n7 {$ S7 R% g+ {5 T3 M# @有可行解(最优解值变差)
$ @5 |1 Y" X4 k. b; V2.2 0-1整数规划
% l  O6 {3 r# P, D6 Q( q5 o$ u
% m' u! k8 }; u定义:变量x仅取值0或1,即0-1变量: N1 d8 W: t% F  G1 q: _; C
* E& X+ L8 T: R- K5 j6 j
2.2.1 相互排斥的约束条件
2 `. ~7 ^# h9 }# O# r6 v1 x- z
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- `$ S' _- o7 V: z) _
改为普通的约束条件(不常用)
, j7 z3 ]( v  s$ r  X5 ?  v若有m个互相排斥的约束条件
" u) Y% M& W: z 1.png
( s7 I6 ?* p/ O
) ?) j+ w( R% [8 u# _$ f% R/ J需保证只有一个起作用,则引进m个0-1变量:
6 s$ s& e  m8 J 2.png ' \2 B1 n, A6 y2 P8 z
- g$ R2 A" w+ Y5 d1 Y1 E+ D
和一个充分大的常数M,则有:# E8 x; S/ E) l& i: j$ U6 I) [
3.png
  [% {% B/ G, O, u2.2.2 混合整数规划(固定费用)

定义:变量部分限制为整数) ]; z! V) B/ A8 N4 V1 t3 ]
可用约束条件:

7 t, a3 }9 L- I: C
4.png * X3 v3 Y+ n. [- I, v- @' G3 H- @* y  ]
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* p( y4 n, L' t  L
上式即代替了该分段函数:9 M4 m: Y$ G8 k. @; ]

$ N/ v8 u, C. P" N. _+ f5 a 5.png / y3 X$ G  `; X
* I* S7 u  U9 b; a( w
2.2.3 指派问题

关键:给出系数矩阵C+ W: O3 o6 m0 |# ]
规划模型为:(x为引入的0-1变量)

7 V, b8 ?; I9 w- f0 @- g
6.png & `' Q# J1 F3 W7 Y0 }5 f
2 I# w& I2 o9 E2 m; }/ a
2.3 蒙特卡洛法(随机取样法)

目的:求解非线性整数规划7 ]4 X) G  |  U# v
matlab程序如下:
5 d4 ~0 \4 z( F; r: U; ?  定义目标函数 f 和约束向量函数 g

7.png
: P( O) F& E" d8 V7 q( Z. W" e# \: m/ o% ^0 Y: h" z( r
求解问题+ ^/ X9 w  e1 K$ k  H
8.png
2 T0 c- T7 v/ I6 a. E
* |& q$ b( U0 ^5 r: U4 Z& K0 t: m2.4 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。
8 E; s$ r* v' ^$ Z/ R  标准形式为:


2 P! F) c2 p# } 9.png 1 E8 g3 `) S! W, i5 k8 x1 |
10.png
* i' m( z8 D. e5 E: }
0 R) P/ f( c% N! ^7 G9 X5 |& b; e' c( k
————————————————
5 ^/ a2 I: Y( I. D* B$ L: |
! r2 Z- N9 y  d2 G版权声明:本文为CSDN博主「victor_cs_bit」的原创文章,遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议,转载请附上原文出处链接及本声明。
0 _0 d1 _) g$ p: V原文链接:https://blog.csdn.net/qq_41000485/article/details/96478231# a$ x8 L0 G/ k; R/ B( i. C/ W' B

$ d. C, N1 b; S3 _& g, i( ]. ?8 O- d  p3 F1 T3 c0 p0 F( V2 U
————————————————
1 H$ ~) ?2 J" R: ~原文链接:https://blog.csdn.net/qq_41000485/article/details/964782313 K# w; g8 c  x$ m

% B$ B- k2 m8 u; z- M# H6 ?1 \
- u' V* t$ M* b; H( [& \. p




欢迎光临 数学建模社区-数学中国 (http://www.madio.net/) Powered by Discuz! X2.5