分支界定法詳解


分支界定法是求解整數線性規划最優解的經典方法。

定義:

  對有約束條件的最優化問題(其可行解為有限數)的所有可行解空間恰當地進行系統搜索,這就是分支與界定的內容。通常把全部解空間反復地分割為越來越小的子集,稱為分枝;並對每個子集內的解集計算一個目標下界(對於最小值問題),這稱為定界。在每次分枝后,若某個已知可行解集的目標值不能達到當前的界限,則將這個子集舍去。這樣,許多子集不予考慮,這稱為剪枝。這就是分枝界限法的思路。

背景:

  分枝界限法可以用於求解純整數或混合的整數規划問題。在上世紀六十年代由Land Doig和Dakin等人提出。這種方法靈活且便於用計算機求解,目前已經成功運用於求解生產進度問題、旅行推銷員問題、工廠選址問題、背包問題及分配問題等。

思路:

  設有最大化的整數規划問題A,與它相應的線性規划問題時B。從解問題B開始,若其最優解不符合A的整數條件,那么B的最優目標函數必是A的最優目標函數z*的上界,記作z¯;而z的任意可行解的目標函數值將是z的一個下界z_。分枝界定法就是把B的可行域分成子區域的方法。逐步減小z¯和增大z_。最終求到z*

舉例:

 


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