割平面法如何确定切割条件
Ⅰ 割平面法的具体步骤 内容尽可能详细
(1)先不考抄虑变量的取整约束,用单纯袭形法求解相应的线性规划问题,如果该问题没有可行解或最优解已是整数则停止,否则转下步.
在求解相应的线性规划时,首先要将原问题的数学模型进行标准化.这里的“标准化”有两个含义:第一是将所有的不等式约束全部转化成等式约束,这是因为要采用单纯形表进行计算的缘故.第二是将整数规划中所有非整数系数全部转换成整数,这是出于构造“切割不等式”的需要.
(2)求一个“切割不等式”及添加到整数规划的约束条件中去,即对上述线性规划问题的可行域进行“切割”,然后返回步骤1.
Ⅱ 高莫瑞割平面法的原理
高莫瑞割平面法的基本思想是在整数 规划的线性松弛模型中逐次增加一个新约束(回即割平 面),它答能割去圆松弛可行域中一块不含整数解的区 域。逐次切割下去,直到切割最终得到松弛可行域的 一个最优顶点即整数解为止。
Ⅲ 割平面法的具体步骤
(1)先不考虑变量的取整约束,用单纯形法求解相应的线性规划问题,如果该问题没有可行解或最优解已是整数则停止,否则转下步。
在求解相应的线性规划时,首先要将原问题的数学模型进行标准化。这里的“标准化”有两个含义:第一是将所有的不等式约束全部转化成等式约束,这是因为要采用单纯形表进行计算的缘故。第二是将整数规划中所有非整数系数全部转换成整数,这是出于构造“切割不等式”的需要。
(2)求一个“切割不等式”及添加到整数规划的约束条件中去,即对上述线性规划问题的可行域进行“切割”,然后返回步骤1。
Ⅳ 整数规划问题中割平面法和分支定界法分别适用于什么类型
割平面法主要用于求解整数规划问题;分支定界法适用于求解纯整数规划。
割平面法主要内用于求解整容数规划问题的方法,1958年由美国格莫理提出。内容为先不考虑整数性约束,求解相应的线性规划问题。若线性规划问题的最优解恰好是整数解,则此解为整数规划问题的最优解。否则就增加一个新的约束条件,为割平面。
分支定界法为一种求解整数规划问题的最常用算法,这种方法不但可以求解纯整数规划,还可以求解混合整数规划问题,分支定界法为一种搜索与迭代的方法,选择不同的分支变量和子问题进行分支。对于两个变量的整数规划问题,使用网格的方法有时更为简单。
(4)割平面法如何确定切割条件扩展阅读:
整数规划问题的相关要求规定:
1、对于线性规划的日常应用问题而言,如果算法的实现良好,基于单纯形法和内点法的算法之间的效率没有太大差别,只有在超大型线性规划中,顶点几成天文数字,内点法有机会领先单形法。
2、单纯形算法利用多面体的顶点构造一个可能的解,然后沿着多面体的边走到目标函数值更高的另一个顶点,直至到达最优解为止。
Ⅳ 生成割平面的条件是什么
割平面法主要用于求解整数规划问题的方法。1958年由美国格莫理提出。基本思路是:先不考虑整数性约束,求解相应的线性规划问题。若线性规划问题的最优解恰好是整数解,则此解即为整数规划问题的最优解。否则,就增加一个新的约束条件,称为割平面。割平面必须具有两条性质:(1)从线性规划问题的可行域中至少割掉目前的非整数最优解;(2)不割掉任何整数可行域,然后在缩小的可行域上继续解线性规划问题。重复以上做法,经有限次切割后,必可在缩小的可行域的一个整数极点上达到整数规划问题的最优解。
切割平面法由 Ralph Gomory 在 19 世纪 50 年代提出,用于解决整数规划和混合整数规划问题。然而,当时的大多数专家,包括 Gomory 自己都认为由于数值上的不稳定性,这种方法没有实际运用价值;同时由于求解过程中需要进行过多轮的切割,该方法可能是无效的。而在 19 世纪 90 年代中期,Gérard Cornuéjols 和同事发现切割平面法与分支定界法结合(称作分支切割法)时效率很高,并且能有效克服数值不稳定性。现在,所有的商用 MILP 求解器都或多或少地使用了 Gomory 切割。Gomory 切割可通过单一单纯形表格生成,相比于其他计算成本高昂、甚至分离为 NP-困难的其他切割法来说十分高效。在其他 MILP 的普遍切割法中,提升和投影割平面法明显优于 Gomory 切割。
设一整数规划问题被表达为其标准形式:
该方法首先将为整数的约束进行松弛,并求解相应的线性规划问题,得出基本可行解。在几何层面上,该解为含有所有可行解的凸多胞形的一个顶点。如果该顶点不是整数点,则该方法将凸多胞形分为两部分,一部分含有该顶点的超平面,另一部分含有所有整数解。该超平面随即作为额外的线性约束加入到问题中,构成修正的线性问题,以排除前一步发现的顶点。随后求解新的线性问题,重复这一过程,直到发现整数解。
Ⅵ 怎么样将分支定界法与割平面法结合使用
一、整数规划问题适合于组合最优化问题。两者都是在有限个可供选择的方案中,寻找满足一定约束的最好方案。有许多典型的问题反映整数规划的广泛背景。
例如,背袋(或装载)问题、固定费用问题、和睦探险队问题(组合学的对集问题)、有效探险队问题(组合学的覆盖问题)、旅行推销员问题, 车辆路径问题等。
二、整数规划的定义:
规划中的变量(全部或部分)限制为整数,称为整数规划。若在线性模型中,变量限制为整数,则称为整数线性规划。目前所流行的求解整数规划的方法往往只适用于整数线性规划。
三、整数规划的历史发展:
整数规划是从1958年由R.E.戈莫里提出割平面法之后形成独立分支的 ,30多年来发展出很多方法解决各种问题。解整数规划最典型的做法是逐步生成一个相关的问题,称其是原问题的衍生问题。对每个衍生问题又伴随一个比其更易于求解的松弛问题(衍生问题称为松弛问题的源问题)。通过松弛问题的解来确定它的源问题的归宿,即源问题应被舍弃,还是再生成一个或多个本身的衍生问题来替代。随即 ,再选择一个尚未被舍弃的或替代的原问题的衍生问题,重复以上步骤直至不再剩有未解决的衍生问题为止。现今比较成功又流行的方法是分支定界法和割平面法,都是在上述框架下形成的。
Ⅶ 运筹学 割平面法
假设m、n存在使得:Z=3x1+2x2=m*(2x1+3x2)+n(2x1+x2);
即2m+2n=3;3m+n=2;解得m=1/4;n=5/4;
maxZ=1/4*(2x1+3x2)+5/4*(2x1+x2)<=1/4*14+5/4*9=59/4;x1、x2为整数;
x2<=5/2;x2<=2;x1<=13/4;x1<=3;综内上得到x1=3,x2=2时存在容最大值maxZ=13
Ⅷ 运筹学中割平面法,选择源行时有要求吗会不会产生不同的结果
只要是要求取整的变量,在松弛问题的最优解里没有取整就可以。如果是存在唯一最优解情况,结果是一样的,可能影响迭代次数和最优解的搜索路线;如果存在多个最优解,有可能求解到不同的最优解。
Ⅸ 运筹学中割平面法的优选准则是什么
先不考虑整数约束条件,求松弛问题的最优解,如果获得整数最优解回,即为所求,答运算停止.如果所得到最优解不满足整数约束条件,则在此非整数解的基础上增加新的约束条件重新求解.这个新增加的约束条件的作用就是去切割相应松弛问题的可行域,即割去松弛问题的部分非整数解(包括原已得到的非整数最优解).而把所有的整数解都保留下来,故称新增加的约束条件为割平面.当经过多次切割后,就会使被切割后保留下来的可行域上有一个坐标均为整数的顶点,它恰好就是所求问题的整数最优解.即切割后所对应的松弛问题,与原整数规划问题具有相同的最优解。