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数学建模算法与应用第二章:整数规划

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杨利霞        

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    [LV.4]偶尔看看III

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    本人女,毕业于内蒙古科技大学,担任文职专业,毕业专业英语。

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    发表于 2020-3-13 17:02 |只看该作者 |倒序浏览
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    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
    1.png
    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 2.png ; 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
    3.png
    ( 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 |
    4.png : 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
    5.png
    - 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 6.png
    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

    7.png
    ; 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 8.png % [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
    9.png * y) {% y4 v4 F
    10.png & 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
    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。6 N& N/ L: _* _4 f1 Q, K
    原文链接:https://blog.csdn.net/qq_41000485/article/details/964782319 O( T3 F4 y: H0 r4 ]

    * 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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