【优化算法】03. 整数规划

如题所述

第1个回答  2024-04-15


探索整数规划的世界:三种类型与解法精析


整数规划,这个领域充满了挑战和创新,可分为纯整数规划、混合整数规划和0-1整数规划三大类别。在众多工具中,Lingo软件凭借其强大的功能脱颖而出,它采用了一系列高效算法,包括分枝定界法、割平面法、隐枚举法和蒙特卡罗法,分别适用于不同类型的整数问题。


分枝定界法</: 通过线性规划的巧妙手段逼近整数解,这种方法在例1中展示得淋漓尽致。Lingo的代码简洁高效,运行结果如下:


x0 = [43 94 1 99 5];


p0 = 49298;


令人惊叹的是,仅需45.494952秒,Lingo便找到了最优解。让我们深入探究配送选址模型,看看它是如何运作的:


...


0-1整数规划的独到之处</: 在0-1规划中,变量被限制在0和1之间,这在指派问题中尤为显著。隐枚举法,如例2所示,通过试探解、过滤条件和枚举筛选,为我们揭示了这类问题的解决之道。一个实际的指派问题实例演示了这一过程:


...


而当遇到非线性问题时,蒙特卡罗法</则显得尤为关键。例3通过Matlab代码揭示了如何通过随机取样在大量计算中逼近理想解,尤其适用于这类复杂问题。


在指派问题中,0-1整数规划的运用更为深入,但具体的讨论往往在图论部分展开,期待在后续章节中深入了解。


接下来,让我们关注一个实际的物流配送中心选址案例。Lingo模型考虑了工厂产能、客户需求、成本和运价等关键因素,其模型限制如下:


...


实例4的数据细节包括运输价格、工厂产能和容量等,每次运行可能产生不同的结果,但最优解总是引人注目:


最小物流成本为1480000,优选物流配送中心为2和4。具体配送策略如下:


...


以上内容仅供参考,更多深入学习可参考以下著作:吴刚和张敬信的《数学建模与数学实验》、卓金武的《Matlab在数学建模中的应用》、谢金星和薛毅的《优化建模与LINDO/LINGO软件》,以及司守奎和孙玺菁的《数学建模算法与应用》。