装箱问题(Bin Packing Problem) 装箱问题即搬家公司问题.一个搬家公司有无限多的箱子,每个箱子的承重上限为W,当搬家公司进入一个房间时,所有物品都必须被装入箱子,每个物品的重量为wi (i=1,...,m),规划装箱方式,使得使用的箱子最少.此文及所有本博客中的博文均为原创,本博客不转发他人博文,特此声明. 实例 一个海运公司有若干货轮, 一个货轮的最大载重量4000吨, 客户货物的重量是 1020T, 1930T, 3575T, 2861T, 4221T, 1541T, 23…

若还未在项目中添加cplex的引用,可以参阅上一篇文章.本文主要介绍利用C#求解线性规划的步骤,对线性规划模型进行数据填充的两种方法,以及一些cplex函数的功能和用法.包括以下几个步骤: 描述 先花时间理清问题.明确决策变量及其取值范围,目标函数,约束条件,已知的数据.后面代码的编写也是沿着这个思路,先理清问题后面的工作会更有效率.以如下问题为例: 先建立数学模型:令:i产品在j机器上加工的小时数为xij决策变量:x11,x12,x21,x22目标函数:Min(z)=50x11+70x12+5…

00 前言 前面我们已经搭建好cplex的java环境了,相信大家已经跃跃欲试,想动手写几个模型了.今天就来拿一个TSP的问题模型来给大家演示一下吧~ CPLEX系列教程可以关注我们的公众号哦!获取更多精彩消息! 01 TSP建模 关于TSP建模,就不多解释了.以及什么是TSP问题,也不要问我了.直接贴一个现成的模型出来吧. 02 程序框架 整个程序框架如图,app下是调用cplex的主要package. 其中: App.java:程序入口,cplex调用建模求解过程. ConstraintFa…

Yalmip建模+Cplex类求解 一.缘由 Yalmip只能设置部分Cplex的参数,所以需要调用Cplex类.而且optimize是Yalmip提供的常用函数,但此函数的返回结果参数有限. 图1  Yalmip网站对于Cplex求解器的说明 二.解决方法 为了能够既利用Yalmip来建模(方便),又能调用Cplex类(功能齐全).我们可以使用Yalmip提供的export函数来输出model,在新建一个Cplex类实体,将model中整理好的诸如Aineq.bineq等赋值给新建的Cplex…

二维剪板机下料问题(2-D Guillotine Cutting Stock Problem) 的混合整数规划精确求解——数学规划的计算智能特征 二维剪板机下料(2D-GCSP) 的混合整数规划是最优美的整数规划模型之一.以往很多人认为像2D-GCSP这样的问题由于本质上的递归性,很难建立成混合整数规划模型,但是持这种观点的人忽略了数学规划的智能特征.所谓计算智能是如果将问题描述给机器,则机器可以自行得到问题的结果.例如很多元启发算法都被称为计算智能算法,就是因为他们好像能够通用性地解决一些问题…

Yalmip+Ipopt+Cplex使用手册 1.软件版本 Cplex 12.6.2,Matlab R2014a,Ipopt 3.12.9,Yalmip 2.Cplex添加方法 官方下载地址: http://www-01.ibm.com/software/websphere/products/optimization/cplex-studio-community-edition/ 破解版下载地址:http://www.0daydown.com/02/140054.html 其中community…

最近建立了一个网络流模型,是一个混合整数线性规划问题(模型中既有连续变量,又有整型变量).当要求解此模型的时候,发现matlab优化工具箱竟没有自带的可以求解这类问题的算法(只有bintprog求解器,但是只能求解不含连续变量的二值线性规划问题).于是在网上找了一些解决问题的途径,下面说说我试过的几种可能的解决方案,包括cplex.GLPK.lpsolve 和 yalmip. cplex 首先想到的是IBM公司大名鼎鼎的cplex.cplex是IBM公司一款高性能的数学规划问题求解器,可以快速.…

*本文主要记录和分享学习到的知识,算不上原创 *参考文献见链接 本文主要简述了求解MIP问题的两大类(精确求解和近似求解),或者更细致地,三大类方法(精确算法,ε-近似算法和启发式算法).由于暂时不太熟悉ε-近似算法,所以在这个版块我大部分只会涉及到精确算法和启发式算法. 目录 MIP问题 MIP求解方法 MIP问题 MIP问题,即混合整数规划问题(Mixed integer programming). 首先我们来简单回顾一下线性规划问题. 线性规划问题 线性规划问题指的是满足: (1)目标函数…

OUTLINE 前言 VRPTW description column generation Illustration code reference 00 前言 此前向大家介绍了列生成算法的详细过程,以及下料问题的代码.相信各位小伙伴对column generation已经有了一个透彻的了解了.今天我们在来一点干货,用column generation求解vehicle routing problems. 01 VRPTW description 关于VRPTW问题的描述,以及建模方式,可以参照…

协同ADMM求解考虑碳排放约束直流潮流问题的对偶问题 (A Distributed Dual Consensus ADMM Based on Partition for DC-DOPF with Carbon Emission Trading) 1.What about this project/study?(项目介绍) This study is using alternating direction method of multipliers (ADMM) approach for solv…

流水车间调度算法分析的简单+Leapms实践--混合整数规划的启发式建模 清华大学出版社出版的白丹宇教授著作<流水车间与开放车间调度算法渐近分析>采用渐近分析方法分析多个NP-难类启发调度算法的收敛性,学术性很强. 本帖用数学规划模型方法对比精确模型和启发模型之间的差异,从实践角度感觉启发算法的魅力.本帖的要点如下: 1.有人说数学规划模型是精确方法.其实广义地讲,数学规划模型也可以是启发算法,只要你对问题进行启发建模就行. 2.启发建模会牺牲求解精确性,但是对NP-难问题来说,由于对大规模问…

摘要 对偶模型建模是非常有独特的一种建模方式 —— 当问题本身要求指标极小的情况下,对偶模型表现为求极大.本文给出三种最短路径问题的线性规划/混合整数规划模型,其中的第三类最短路径问题采用对偶建模方法.一般情况下采用对偶模型建模并非为对偶而对偶,原因是有些问题采用对偶方式更容易表达.值得注意的是对偶模型的非最优可行解是被建模问题的非可行解,但对偶最优解既是被建模问题的可行解又是被建模问题的最优解. 本文及本博客中所有博文均为原创! 名词及知识点 对偶模型建模 —— 通过对偶方式把实际问题建模为原…

知识点 旅行商问题的线性规划模型旅行商问题的+Leapms模型及CPLEX求解C++调用+Leapms 旅行商问题 旅行商问题是一个重要的NP-难问题.一个旅行商人目前在城市1,他必须对其余n-1个城市访问且仅访问一次而后回到城市1,请规 划其最短的循环路线. 旅行商问题的建模 设城市i,j之间的距离为D[i][j],又设0-1变量x[i][j]表示从城市i到城市j的道路是否在循环路线上.于是旅行商问题的目标可以被写成: min sum{i=1,...,n;j=1,...,n;i<>j}(D[…

知识点 第一类生产线平衡问题,第二类生产线平衡问题 整数线性规划模型,+Leapms模型,直接求解,CPLEX求解 装配生产线平衡问题 (The Assembly Line Balancing Problem) 装配生产线又叫做组装生产线, 是把产品的工艺做串行生产安排的流水生产线.一个产品的组装需要不同的工序来完成,且工序之间有先后次序要求. 下表是Jackson, J. R. . (1956)给出一个产品工序的装配次序要求: 工序 执行时长 紧前工序 1 6 -- 2 2 1 3 5 1 4…

有一个旅游公司承包一条旅游线路,未来四周内的大巴车需求分别是:4辆.1辆.4辆和5辆.该公司向租车公司租赁服务,租车公司的计价方案是:租车收取一次性手续费3000,每车每周费用2000.求最节省租车方案. 线性规划方法 参数定义: d[k]: 第k周的需求车数: s[k]: 第k周周初库存车辆数量: x[k]: 第k周周初租车数量: y[k]第k周周初还车数量. 目标 数学式: $\min \sum_{k=1}^{n}(3000x_k+2000(x_k+s_k-y_k))$ +Leapms形式:…

*本文主要记录及分享学习到的知识,算不上原创 *参考文章见链接. 本文简单介绍一下Variable fixing heuristic,这个算法同样以local search为核心框架,它的特点在于定义邻域结构的方式. 目录 Hard variable fixing heuristic Soft Variable fixing heuristic Hard Variable fixing heuristic Variable fixing heuristic 常常与Cplex一起使用.就像刚才提到…

*本文主要是记录并分享最近学习到的知识,算不上原创 *参考文献见链接 本文主要是讲述local branching算法,主要以M. Fischetti的论文 “Local braching”和Pierre Hansen的论文“Variable neighborhood search and local branching”为参考文献. https://link.springer.com/article/10.1007/s10107-003-0395-5 https://www.sciencedi…

Outline 前言 Example-1 Example-2 运行说明 00 前言 前面一篇文章我们讲了branch and bound算法的相关概念.可能大家对精确算法实现的印象大概只有一个,调用求解器进行求解,当然这只是一部分.其实精确算法也好,启发式算法也好,都是独立的算法,可以不依赖求解器进行代码实现的,只要过程符合算法框架即可. 只不过平常看到的大部分是精确算法在各种整数规划模型上的应用,为此难免脱离不了cplex等求解器.这里简单提一下.今天给大家带来的依然是branch and b…

技术背景 线性规划是常见的问题求解形式,可以直接跟实际问题进行对接,包括目标函数的建模和各种约束条件的限制等,最后对参数进行各种变更,以找到满足约束条件情况下可以达到的最优解.Cplex是一个由IBM主推的线性规划求解器,可以通过调用cplex的接口,直接对规定形式的线性规划的配置文件.lp文件进行求解.这里我们介绍一下,基于docker来调用cplex的python接口,对线性规划问题进行求解. 基于Docker部署Cplex环境 由于cplex依赖于python3.7版本,而我们本地使用的p…

前言 小伙伴们大家好呀!继上次lp_solve规划求解器的推文出来以后,大家都期待着更多求解器的具体介绍和用法.小编哪敢偷懒,这不,赶在考试周之际,又在忙里偷闲中给大家送上一篇SCIP规划求解的推文教程.快一起来看看吧. Part1 惯例科普篇 What is SCIP? 官方的介绍: SCIP is currently one of the fastest non-commercial solvers for mixed integer programming (MIP) and mixed…

前言 最近小编学了运筹学中的单纯形法.于是,很快便按奈不住跳动的心.这不得不让我拿起纸和笔思考着,一个至关重要的问题:如何用单纯形法装一个完备的13? 恰巧,在我坐在图书馆陷入沉思的时候,一位漂亮的小姐姐靠过来,说:“同学,你是在看线性规划吗?你能帮我看看这道题该怎么解好吗?” 纳尼?还真是瞌睡来了送枕头.但是,尽管心里万马奔腾,还是要装作若无其事的样子,蛋蛋一笑.“这个啊,简单!让我来算算.” 但是一拿到题目之后,扫了一眼.惊得差点没把笔吞下去.这……城里人都这么会play的吗?我*,25个变…

00 前言 因为小编一般用的C++和Java比较多,而且现在开发大型算法用这类面向对象的编程语言也方便得多.基于上面的种种考虑,加上时间和精力有限,所以就暂时只做C++和Java的详细教程辣.关于matlab和python的也许后续会补上的吧. 然后在开始之前,照例先把环境给配置好.那么就先配置java的环境吧. CPLEX系列教程可以关注我们的公众号哦!获取更多精彩消息! 01 安装好CPLEX 前面已经说了怎么下载和安装cplex了,如图: 确保已经安装上这个版本,我们才能开始下一步的工作.…

前言 最近学习列生成算法,需要用到优化求解器.所以打算学习一下cplex这个商业求解器. 当然也有其他更多的选择,这里暂时以比较容易上手和性能比较好的cplex开始吧.其实,小编也早就想学习使用这个cplex了,毕竟是个好东西. 所以打算出一系列教程推出,大家可以关注我们获取后续教程的更新哦. 关注我们的公众号哦!获取更多精彩消息! Cplex是什么? Cplex是IBM公司开发的一款商业版的优化引擎,当然也有免费版,只不过免费版的有规模限制,不能求解规模过大的问题. Cplex专门用于求解大规…

列生成是用于求解大规模线性优化问题的一种算法,其实就是单纯形法的一种形式.单纯性可以通过不断迭代,通过换基变量的操作,最终找到问题的最优解.但是当问题的规模很大之后,变量的个数就会增大到在有限时间内无法有效迭代求解.所以可以用列生成方法求解,列生成方法可以一开始不列举所有的列,通过不断给模型中加入列的方式,最终找到全部解,其关键点就是加新列的过程,可以只加入能让目标值更优的列,从而减少变量的使用个数. 列生成算法流程 列生成过程中,需要将问题建模为主问题+子问题的形式. 主问题:就是原问题,主要…

Cplex用法 1.将问题转化为LP问题: cplex -c read mps/nw460.mps change problem type lp opt 2.将问题转化为LP问题并输出问题: cplex -c read mps/nw460.mps change problem type lp display problem all 3.将问题转化为LP问题并输出到mps文件 cplex -c read case3.mps change problem type lp display proble…

// 0.1背包求解.cpp : 定义控制台应用程序的入口点. // #include "stdafx.h" #include <iostream>   #define N 5   #define ST 10   using namespace std; int main() {  //给定n个重量,价值为不同的个物品和容量为c的背包,求这些物品中一个最有的价值的子集    int a[N] = { 2, 1, 3, 4, 7 };  int b[N] = { 2, 5,…

最优间隔分类器(optimal margin classifier) 重新回到SVM的优化问题: 我们将约束条件改写为: 从KKT条件得知只有函数间隔是1(离超平面最近的点)的线性约束式前面的系数,也就是说这些约束式,对于其他的不在线上的点(),极值不会在他们所在的范围内取得,此时前面的系数.注意每一个约束式实际就是一个训练样本. 看下面的图: 实线是最大间隔超平面,假设×号的是正例,圆圈的是负例.在虚线上的点就是函数间隔是1的点,那么他们前面的系数,其他点都是.这三个点称作支持向量.构造拉格朗…

先抛开上面的二次规划问题,先来看看存在等式约束的极值问题求法,比如下面的最优化问题: 目标函数是f(w),下面是等式约束.通常解法是引入拉格朗日算子,这里使用来表示算子,得到拉格朗日公式为 是等式约束的个数. 然后分别对w和求偏导,使得偏导数等于0,然后解出w和. 然后我们探讨有不等式约束的极值问题求法,问题如下: 我们定义一般化的拉格朗日公式 这里的和都是拉格朗日算子.如果按这个公式求解,会出现问题,因为我们求解的是最小值,而这里的已经不是0了,我们可以将调整成很大的正值,来使最后的函数结果是…

任务 求解第 10,0000.100,0000.1000,0000 ... 个素数(要求精确解). 想法 Sieve of Eratosthenes 学习初等数论的时候曾经学过埃拉托斯特尼筛法(Sieve of Eratosthenes),这是一种非常古老但是非常有效的求解\(p_n\)的方法,其原理非常简单:从2开始,将每个素数的各个倍数都标记成合数. 其原理如下图所示: 图引自维基百科 埃拉托斯特尼筛法相比于传统试除法最大的优势在于:筛法是将素数的各个倍数标记成合数,而非判定每个素数是否是素…

精确覆盖问题的定义:给定一个由0-1组成的矩阵,是否能找到一个行的集合,使得集合中每一列都恰好包含一个1 例如:如下的矩阵 就包含了这样一个集合(第1.4.5行) 如何利用给定的矩阵求出相应的行的集合呢?我们采用回溯法 矩阵1: 先假定选择第1行,如下所示: 如上图中所示,红色的那行是选中的一行,这一行中有3个1,分别是第3.5.6列. 由于这3列已经包含了1,故,把这三列往下标示,图中的蓝色部分.蓝色部分包含3个1,分别在2行中,把这2行用紫色标示出来 根据定义,同一列的1只能有1个,故紫色的…