整数规划在生活中的重要性可见一斑,但是在用整数规划解决生活中问题的时候可能出现很繁琐的求解,这时候光靠人力来进行运算不光耗时耗力,而且效率也非常低,MATLAB恰好能胜任这个任务。
文献综述
在线性规划问题中,最优解很有可能不是整数,对于某些问题来说,要求某些变量的解必须是整数,这些问题就是整数规划。在1958年由R.E.戈莫里在割平面法之后形成独立分支中提出了整数规划,至今30多年来以最初的思想为基础发展处很多方法解决各种问题。求解整数规划问题最典型的做法是逐一形成一个相关的问题,我们称这为原问题的衍生问题。对每个衍生问题还伴随一个比它更易于求解的松弛问题(衍生问题被称为松弛问题的源问题)。通过求出松弛问题的解来确定源问题的归宿,即源问题应被舍弃,还是再生成一个或多个它本身的衍生问题来替代它。那么,再选择一个还没有舍弃的或者是被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[4]。目前解决问题比较成功的是分支定界法和割平面法,它们都是在上述框架下形成的。因为在经济管理中的出现的很多问题抽象成为模型时,存在许多不可分割的量,因此当它们被用作变量引入到规划中的时候,通常需要满足必须为整数这个条件。就像生产计划中,声场机器多少台(整数);在人力资源管理中,需要招聘员工多少人(整数)[5];运输问题中[6],从一个港口到另一个港口的集装箱调运数量(整数);另外,运作管理中的决策问题:如工厂选址[7]、超市选址、人员的工作指派、机场停机位指派[8]、设备购置和配置、系统可靠性设置、机床加工任务的均衡分派、线路设计的节点串联设计、信号系统的代码设计等等,这些规划模型中通常需要引入逻辑变量(变量取0或1)来反映冲突因素和抉择。可以说,整数规划在实践中有着比现在的应用更为广泛地空间。因此,对于本论文中讨论和提出的问题和算法,可以借助MATLAB这个软件来计算。通过一些研究,找到一个用MATLAB求解整数规划的方法,同时也能为社会上的一些整数规划问题找到一个解决方法。
参考文献
[1] 王小林:整数规划在交通运输规划与管理中的运用,2011-6-4
[2] 李斌、高建伟、孟范栋:战时潜艇阵地分配优化模型的研究,2006-6
[3] G′abor Pataki: Teaching Integer Programming Formulations Using the Traveling Salesman Problem
[4] George Nemhauser and Laurence Wolsey:Integar and Combinatorial Optimization,2014-8-22
[5] 孙王杰、潘淑霞、战学秋:公务员招聘决策算法的研究与实现,2006-8
[6] 王斌、王忠郴:陆上空箱多式联运调运优化研究,2007-6
[7] 廖成林:用0-1整数规划优选矿山建设项目群,1994
[8] 陈欣、陆迅、朱金福:机场停机位指派模型及算法,2006-12
[9] 《运筹学》教材编写组:运筹学(第4版)(本科版),清华大学出版社
[10] 何正风:MATLAB在数学方面的应用(最新版),清华大学出版社,2012-01-01
[11] 刘浩,韩晶:MATLAB R2014a完全自学一本通,电子工业出版社,2015-01-01
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