割平面法他的割平面条件
割平面法是一种求解整数规划问题的方法,其基本思想是通过增加线性约束条件(即割平面)来逐步缩小可行域,直到找到一个具有整数坐标的顶点,该顶点即为原问题的最优解。割平面法的具体步骤如下:
求解松弛问题:
首先,不考虑变量的整数约束,求解相应的线性规划问题(LP)。如果LP的最优解满足整数条件,则该解即为原整数规划(IP)的最优解。
构造割平面:
如果LP的最优解不满足整数条件,则从该解中任选一个不为整数的分量 \( x_r \),并将最优单纯形表中该行的系数 \( a'_{r,j} \) 和 \( b_r \) 分解为整数部分和小数部分之和。以该行为源行,构造一个割平面方程。
求解新的线性规划问题:
将割平面方程作为一个新的约束条件加入到LP的最优单纯形表中,并使用对偶单纯形法求解新的最优解。
迭代过程:
重复步骤2和步骤3,直到找到一个满足整数条件的最优解,或者确定原问题无解为止。
割平面法的割平面条件可以总结为:
选择非整数分量:从LP的最优解中选择一个不为整数的分量 \( x_r \)。
分解系数:将该分量对应的行中的系数 \( a'_{r,j} \) 和 \( b_r \) 分解为整数部分和小数部分之和。
构造割平面方程:根据分解后的系数构造一个割平面方程,该方程将原可行域中不包含整数解的部分切割掉。
迭代求解:将割平面方程加入LP的约束条件中,使用对偶单纯形法求解新的最优解,并重复上述步骤,直到找到整数解或确定无解。
通过这种方法,割平面法能够有效地求解整数规划问题,尤其是在处理具有大量变量的复杂问题时表现出色。