由于这方法灵活且便于用计算机求解,所以现在它已是解决整数规划问题的重要方法之一。目前已成功地应用于求解整数规划问题、生产进度问题、背包问题及分配问题等等。本文来自辣.文~论^文·网原文请找腾讯3249.114
用分支定界法求解整数规划(以最大值为例)问题的步骤[14]为:
开始,将求解的整数规划问题称为问题IP,将与它相应的线性规划问题(松驰问题)称为问题LP。
(1)求解问题LP可能得到以下情况之一:
①若LP没有可行解,这时IP也没有可行解,则停止。
②若LP有最优解,并符合问题IP的整数条件,LP的最优解即为IP的 最优解,则停止。
③若LP有最优解,但不符合问题IP的整数条件,记目标函数值为 。
(2)用观察法找问题IP的一个整数可行解,一般可取 进行试探,求得其目标函数值,并记作 。以 表示问题IP的最优目标函数值;这时有
进行迭代。
第一步:分支,在LP的最优解中任选一个不符合整数条件的变量 ,其值为 ,以 表示小于 的最大整数。构造两个约束条件
和
将这两个约束条件,分别加入问题LP约束条件中,不考虑整数条件求解这两个后继问题。
定界,以每个后继子问题为一分支并标明求解的结果,与其它问题的解的结果相比较,找出最优目标函数值最大者作为新的上界 。从已符合整数条件的各分支中,找出目标函数值为最大者作为新的下界 ,若无作用 。
第二步:比较与剪枝,各分支的最优目标函数中若有小于 者,则剪掉此分支,即以后不再考虑求解。若大于 ,且不符合整数条件,则重复第一步骤。一直到最后得到 为止,得最优整数解
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应用基本分支定界法求解整数规划例子如下: (3-1)
(1)先不考虑整数限制条件,即解相应的线性规划 ,得最优解为:
可见它不符合整数条件。这时 是原问题 的最优目标函数值 的上界,记作 。而 显然是问题 的一个整数可行解,这时 ,是 的一个下界,记作 ,即 。
(2)因为 当前均为非整数,故不满足整数要求,任选一个进行分支。设选 进行分支,把可行集分成2个子集:
因为3与4之间无整数,故这两个子集内的整数解必与原可行集合整数解一致。这一步称为分支。这两个子集的规划及求解如下:本文来自辣.文~论^文·网原文请找腾讯324,9114
问题 :(3-2)
最优解为: (3-3)
最优解为: 。 符合整数条件,不再进行分支。
再定界: 。
(3)对问题 再进行分支得问题 和 ,它们的最优解为
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