分支定界法求解整數規劃

2021-10-19 17:44:22 字數 782 閱讀 7818

三、python實現求解

參考資料

整數規劃可以使用單純形法進行求解(可以參考上篇部落格,傳送門),求解的結果可能並不是整數。但是在實際問題中,往往很多結果需要的是整數解,比如排班問題,生產車間問題等,因此整數規劃也需要我們掌握求解方法。

分枝定界法是由學者查理德·卡普(richard m.karp)在20世紀60年代發明,該方法把問題的可行解展開如樹的分枝,再經由各個分枝中尋找最佳解。

分枝定界法也能夠使用在混合整數規劃問題上,其為一種系統化的解法,一般用單純形法解出線性規劃最佳解後,將非整數值的決策變數分割成最接近的兩個整數,加入原問題中,形成兩個子問題(或分枝)分別求解,如此便可求得目標函式的上限(上界)或下限(下界),從而尋得最佳解。

在每次分支後,對凡是超出定義域的那些子集不再做進一步分支。這樣,解的許多子集(即搜尋樹上的許多結點)就可以不予考慮了,從而縮小了搜尋範圍。一直重複分支的過程直到找出可行解為止,該可行解的值不大於任何子集的界限。具體的求解思路可以參考下圖。

分枝定界法求解步驟如下所述:

分支定界演算法可以求得最優解、平均速度快。但是要儲存很多葉子結點的限界和對應的耗費矩陣,花費很多記憶體空間。

上述的手寫求解步驟其實可以進行程式化,**附在這裡顯得很冗長,可以參考github上的**版本-傳送門。

熊偉.運籌學(第3版).北京:機械工業出版社,2014:81

司守奎, 孫兆亮..數學建模演算法與應用.第2版:國防工業出版社,2015

分支定界法 python 分支定界法

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分支定界法

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