-16-第二章整数规划§1概论1.1定义规划中的变量(部分或全部)限制为整数时,称为整数规划。若在线性规划模型中,变量限制为整数,则称为整数线性规划。目前所流行的求解整数规划的方法,往往只适用于整数线性规划。目前还没有一种方法能有效地求解一切整数规划。1.2整数规划的分类如不加特殊说明,一般指整数线性规划。对于整数线性规划模型大致可分为两类:1o变量全限制为整数时,称纯(完全)整数规划。2o变量部分限制为整数的,称混合整数规划。1.2整数规划特点(i)原线性规划有最优解,当自变量限制为整数后,其整数规划解出现下述情况:①原线性规划最优解全是整数,则整数规划最优解与线性规划最优解一致。②整数规划无可行解。例1原线性规划为21minxxz+=0,0,5422121≥≥=+xxxx其最优实数解为:45min,45,021===zxx。③有可行解(当然就存在最优解),但最优解值变差。例2原线性规划为21minxxz+=0,0,6422121≥≥=+xxxx其最优实数解为:23min,23,021===zxx。若限制整数得:2min,1,121===zxx。(ii)整数规划最优解不能按照实数最优解简单取整而获得。1.3求解方法分类:(i)分枝定界法—可求纯或混合整数线性规划。(ii)割平面法—可求纯或混合整数线性规划。(iii)隐枚举法—求解“0-1”整数规划:①过滤隐枚举法;②分枝隐枚举法。(iv)匈牙利法—解决指派问题(“0-1”规划特殊情形)。(v)蒙特卡洛法—求解各种类型规划。下面将简要介绍常用的几种求解整数规划的方法。§2分枝定界法对有约束条件的最优化问题(其可行解为有限数)的所有可行解空间恰当地进行系统搜索,这就是分枝与定界内容。通常,把全部可行解空间反复地分割为越来越小的子集,称为分枝;并且对每个子集内的解集计算一个目标下界(对于最小值问题),这称为定界。在每次分枝后,凡是界限超出已知可行解集目标值的那些子集不再进一步分枝,-17-这样,许多子集可不予考虑,这称剪枝。这就是分枝定界法的主要思路。分枝定界法可用于解纯整数或混合的整数规划问题。在本世纪六十年代初由LandDoig和Dakin等人提出的。由于这方法灵活且便于用计算机求解,所以现在它已是解整数规划的重要方法。目前已成功地应用于求解生产进度问题、旅行推销员问题、工厂选址问题、背包问题及分配问题等。设有最大化的整数规划问题A,与它相应的线性规划为问题B,从解问题B开始,若其最优解不符合A的整数条件,那么B的最优目标函数必是A的最优目标函数*z的上界,记作z;而A的任意可行解的...