§6.1整数规划
整数规划(IP,integer programming):决策变量的全部或部分取整数值的线性规划.
显然,整数规划去掉对决策变量的整数性要求即为一般线性规划问题.
分类:
1.纯(全)整数规划(IP,AIP,accurate(all,pure) integer programming):全部决策变量均取整数值的整数规划.
2.混合整数规划(MIP,mixed integer programming):决策变量的一部分取整数值的整数规划.
显然,当时,即为标准形线性规划问题;当时,即为纯整数规划.
3.0-1规划(Bool规划,BIP,Boolean integer programming):.
例1(背包问题,knapsack problem)今将种物品装入容积为的背包中.第种物品的体积为,价值为,,问:应如何选择物品装入背包中,才能使得装入物品的总体积不超过背包的容积,且总价值最大?
解:令,则可建立0-1规划
.▌
注:(1)小偷!(2)求解:Greedy算法.
例2(下料问题)今利用一批钢材下零件,有关数据如下表所示:
问:应如何安排下料,才能使得既满足零件的需求量,又费用最省?
解:设采用下料方式下料的钢材的数量为,则可建立如下数学模型
.▌
例3(分派问题,assignment problem)今分派个工人去从事项工作.已知工人从事工作的胜任指数(即工作效率)为.试求一个分派方案,使得每个工人都从事一项工作,每项工作都有一个工人承担,且总胜任指数最大.
解:令
,
则可建立0-1规划
.▌
注:分派问题实际上是一种特殊形式的运输问题(见§1.1例3).
例4(设施选址问题,facility location)
问:应如何选址设厂并组织运输,才能既满足新旧电厂的用煤量,又使得年运行费用(包括固定费用和运费)最少?
解:令,
每年煤矿运往电厂的煤的数量,,
则可建立整数规划
.▌
注:混合整数规划.
整数规划(IP,integer programming):决策变量的全部或部分取整数值的线性规划.
显然,整数规划去掉对决策变量的整数性要求即为一般线性规划问题.
分类:
1.纯(全)整数规划(IP,AIP,accurate(all,pure) integer programming):全部决策变量均取整数值的整数规划.
2.混合整数规划(MIP,mixed integer programming):决策变量的一部分取整数值的整数规划.
显然,当时,即为标准形线性规划问题;当时,即为纯整数规划.
3.0-1规划(Bool规划,BIP,Boolean integer programming):.
例1(背包问题,knapsack problem)今将种物品装入容积为的背包中.第种物品的体积为,价值为,,问:应如何选择物品装入背包中,才能使得装入物品的总体积不超过背包的容积,且总价值最大?
解:令,则可建立0-1规划
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注:(1)小偷!(2)求解:Greedy算法.
例2(下料问题)今利用一批钢材下零件,有关数据如下表所示:
问:应如何安排下料,才能使得既满足零件的需求量,又费用最省?
解:设采用下料方式下料的钢材的数量为,则可建立如下数学模型
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例3(分派问题,assignment problem)今分派个工人去从事项工作.已知工人从事工作的胜任指数(即工作效率)为.试求一个分派方案,使得每个工人都从事一项工作,每项工作都有一个工人承担,且总胜任指数最大.
解:令
,
则可建立0-1规划
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注:分派问题实际上是一种特殊形式的运输问题(见§1.1例3).
例4(设施选址问题,facility location)
问:应如何选址设厂并组织运输,才能既满足新旧电厂的用煤量,又使得年运行费用(包括固定费用和运费)最少?
解:令,
每年煤矿运往电厂的煤的数量,,
则可建立整数规划
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注:混合整数规划.