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一、整数规划基本原理
数学规划中的变量(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。
1.1 整数规划的分类
(1)变量全限制为整数时,称纯(完全)整数规划。
(2)变量部分限制为整数的,称混合整数规划。
1.2 整数规划的特点
1. 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)整数规划可能不存在可行解。
(3)有可行解(当然就存在最优解),但最优解值变差。
2. 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 案例
合理下料问题:
设用某型号的圆钢下零件A1,A2...,Am的毛坯。在一根圆钢上下料的方式有B1,B2,... Bn种,每种下料方式可以得到各种零件的毛坯数以及每种零件的需要量,如表所示。问怎样安排下料方式,使得即满足需要,所用的原材料又最少?
如表所示:
模型:
其中,xj表示用Bj种方式下料根数,aij为每种下料方式可以得到各种零件的毛坯数,bi每种零件的需要量。
1.4 整数规划的数学模型一般形式