理论教育 柯莫利割:关键约束条件及寻找方法

柯莫利割:关键约束条件及寻找方法

时间:2023-11-18 理论教育 版权反馈
【摘要】: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

柯莫利割:关键约束条件及寻找方法

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,x2T=(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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