数学建模算法与应用第二章:整数规划
. A- d. n' n$ x5 s4 b1 z* ^+ P9 n# \' z% I% H- y: y
2.1 基本概念* w2 o% _& k! A" l0 u# a0 G
/ P8 O& }/ V3 L# H# f
整数规划:数学规划中的变量(部分或全部)限制为整数% j; }4 _$ X' `8 R" e6 E* X1 v
目前只能求解整数线性规划( s& g: W; ~" l: K
整数规划的解有如下三种情况:
( V5 l P+ A8 O K# J- ?
/ q$ j, V" e$ {+ q9 g8 Y _7 Z没有可行解(最优解不是整数)
( t: q! @! l% l' o( [( m存在最优解(最优解为整数)
" l: K! U* ? O: n# v' W& t* N有可行解(最优解值变差)$ z" \3 n7 n9 G! z1 P) b# U
2.2 0-1整数规划
: t8 K. _9 u& @3 L A
2 R' v# p: I4 a定义:变量x仅取值0或1,即0-1变量
0 I& Y2 c5 T7 q3 }. k! _0 Y3 ?- C1 z: i! |: O& }4 Q
2.2.1 相互排斥的约束条件% ^+ Z& w! o3 j+ t: R; U
7 z8 {( S$ j q; D5 e* |) V: Z2 D$ V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( X8 d+ `1 {( G% f4 E
改为普通的约束条件(不常用)- N+ ?5 T, B* N7 L- t0 Y+ f
若有m个互相排斥的约束条件) Z1 p% T8 }+ X, G( A
2 P4 ~7 j3 u3 @; Q6 }6 I) [) S/ O) o
需保证只有一个起作用,则引进m个0-1变量:
. d; i' E2 }* w6 W, L5 v6 f, r: G
; i+ m2 f/ {$ A# |7 v
3 T) \ i' N# G: [ ^ i和一个充分大的常数M,则有:( Q: e% {( L, ~- F% g
( G0 C2 _5 m1 [8 {5 J8 u3 T+ ~2.2.2 混合整数规划(固定费用)定义:变量部分限制为整数, ?9 P5 x& M& q* S
可用约束条件: 0 g& a& j5 v) p3 T1 H5 T3 |
: A0 N2 r7 C9 t" H) @0 i
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9 p4 A! j& {$ }' ^1 ~3 t
上式即代替了该分段函数:( C* v& O' {$ H' s% K- i* ^
0 [2 m& v, |, j. b4 C
- u o# M( g' B! j: \5 w7 N
^7 j( [8 z1 c# g4 I9 L# f" s2.2.3 指派问题关键:给出系数矩阵C2 Z, w, U3 j0 p. K; y3 K; ` b
规划模型为:(x为引入的0-1变量)
6 V/ v6 R; P3 j
2 H$ k2 o4 p) f# i6 v" C8 |0 n
2 B3 A: Q- u3 U8 B+ W2.3 蒙特卡洛法(随机取样法)目的:求解非线性整数规划, {6 Q5 u) r; ~4 E0 A- [
matlab程序如下:
* l# t A3 m3 g 定义目标函数 f 和约束向量函数 g
; F* u5 K( J o w0 ?! p ?2 g. ]1 E3 E" Z* c8 F7 G: r& r3 }' e
求解问题
) @ b0 S$ p+ W9 w" L5 a' E
% [6 |. i; k1 O' f% [
3 m: C0 v3 J1 E) D2.4 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。) ]6 R, b8 w+ ~8 }2 ^' W
标准形式为: 3 m6 ^; I) T! t% |# B
* y) {% y4 v4 F
& G, o! y0 Q z, t
7 Y! r4 R. y% N5 A& V% g
4 \' t' ^! q! \. i& ~: K————————————————
0 a# g2 v ?# ~& I( m. s+ J7 F. m* W" r: Z
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* P4 Y& |. l, m4 N& @- T
4 e$ R& R3 r7 y————————————————
% ~- X. I# U' A原文链接:https://blog.csdn.net/qq_41000485/article/details/96478231* S% `2 k0 t, q& e
% l4 X7 q6 F8 U5 o9 w; k k# x/ v% E" W
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