割平面法的关键在于如何寻找适当的切割约束条件,下面我们来讨论这个问题.
我们引进几个记号:
设x为一个实数,则⎿x」表示不超过x的最大整数;「x⏋表示不小于x的最小整数;〈x〉=x-⎿x」(有〈x〉≥0).
该条件(5-20)是(AIP)任何一个可行解X必须满足的条件,我们称它为柯莫利(Gomory)割.
假设B是(LP)的最优基,X*是(LP)关于基B的基本最优解,X*不是整数解.这时,
表5-8
这个柯莫利割可以作为我们所需要的切割约束条件,它把X*从KLP中切割出去.
假设(LP)关于基B和X*的最优表T(B)如表5-8所示.
我们对柯莫利割(5-21)引进松弛变量xn+1,得方程:
设对(LP)增加柯莫利割(5-22)后所得的新线性规划为(LP1),我们取(LP1)的初始指标集=IB∪{xn+1}(xn+1作为第m+1个基本变量,初始基为),在单纯形表T(B)表5-8中添加xn+1列和xn+1行,则我们即得(LP1)的初始单纯形表T如表5-9(由于cn+1=0,因此r所在行信息未变)所示.
表5-9
对表5-9,我们用对偶单纯形法继续求解.
例5-15 用割平面法求解例5-13.
解 引进松弛变量x3和x4,将问题化成标准型:
因为松弛变量
所以当x1和x2为整数时,x3和x4也一定是整数.
应用单纯形法求解相应的线性规划(LP),得最优表如表5-10所示.
表5-10
(www.daowen.com)
由表5-10和表5-9,我们得表5-11.
表5-11
对表5-11,我们用对偶单纯形法转轴,得表5-12.
表5-12
对表5-12,取k=3,得柯莫利割:
引进松弛变量x6,得
对表5-12增加柯莫利割(5-27),得表5-13.
表5-13
用对偶单纯形法对表5-13进行转轴,得表5-14.
表5-14
由表5-14可知,我们已得本问题的最优解X*=(x1,x2)T=(4,3)T,最优值f*=-55.
如果我们将式(5-23)和式(5-24)代入式(5-26)中,经过整理得
将式(5-24)和式(5-28)代入式(5-27)中,经过整理得:
由于x5≥0和x6≥0,我们便得到例5-13所考虑的两个割平面:
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