(个人总结的 ILOG-CPLEX 最简约的建模和使用方法,非常实用) 数学规划模型可描述极
为复杂的实际问题。利用优化算法,应用程序能迅速找到这些问题模型的解决方案。 ILOG
CPLEX 的速度非常快,可以解决现实世界中许多大规模的问题,并利用现在的应用系统快
速提交可靠的解决方案。这一特点可以从它在全球各地的使用情况和能在极端苛刻条件下
应用的现状得到完全证明。它能够处理有数百万个约束 (constraint) 和变量,而且一直刷
新数学规划的最高性能记录。
ILOG CPLEX 接受的优化问题的一般形式:
其 中 x 中 的 决 策 变 量 可 指 定 为 连 续 类 型 ( NumVarType.Float ) 或 离 散 ( 整 数 ) 类 型
(NumVarType.Int);下界 lb 最小至零(即决策变量非负),上届最大至 C#可处理的最大值
(System.Double.MaxValue)。这里规定所有不等式约束的方向为“ ”。
调用 CPLEX 求解前需要给出:
double[] c ——优化函数向量,数组长度为决策变量个数;这里要看看 c 能否为数组的数组,
添加目标函数时能否按照数组的数组添加;
double[][]var ——其行数为决策变量的组数,其列数应为决策变量的个数;
double[][] A_le —— 不等式约束矩阵,其列数应为决策变量的个数;
double[] b_le —— 不等式约束界,数组长度与 A_le 的行数保持一致;
double[][] A_eq —— 等式约束矩阵,其列数应为决策变量的个数;
double[] b_eq ——等式约束界,数组长度与 A_eq 的行数保持一致;
double[] lb ——决策变量的下界,数组长度与决策变量个数保持一致,若某个 x[i]无下界则
置为 0;
double[] ub ——决策变量的上界,数组长度与决策变量个数保持一致,若某个 x[i]无上界
则置为 System.Double.MaxValue;
double[] xt ——决策变量类型,数组长度与决策变量个数保持一致;xt[i] = NumVarType.Float
表示连续变量,xt[i] = NumVarType.Int 表示整数变量;若混合整数规划问题退化为线性规划
问题(即所有 xt[i] = NumVarType.Int)则可省略 xt;
【注】为调用 ILOG CPLEX,项目中需要添加引用——指定路径下的 ILOG.CONCERT.DLL 及 ILOG.CPLEX.DLL,
同时为调用求解器本身,需要加载CPLEX.DL L(可置于程序所在目录);此外需要使用命名空间 ILOG.CONCERT
及 ILOG.CPLEX。以下假定已经为以上提到的所有数组均赋值,且数据一致性良好。需要说明的是若无不
等式约束/等式约束,则勿将对应数组赋空(null);以等式约束不存在为例,请赋为:
double[][] A_eq = { };
double[] b_eq = { };
若某变量 x[i]无下界(程序限制非负),则 lb[i] = 0.0;若 x[i]无上界,则 ub[i] = System.Double.MaxValue;
C#调用 ILOG CPLEX 求解的简化方法:
Cplex cplex = new Cplex();//建立问题模型
INumVar[][] var = new INumVar[1][];//用于求解后调用或查看结果
IRange[][] rng = new IRange[1][];//用于求解后调用或查看松弛程度
int n = lb.Length; //变量个数,亦可赋值为c.Length或ub.Length
INumVar[] x = cplex.NumVarArray(n, lb, ub, xt);//添加决策变量
//若退化为纯线性规划则可省略xt,改写为
//INumVar[] x = cplex.NumVarArray(n, lb, ub);
var[0] = x;//加引用(指针变化),两个可以等同
cplex.AddMaximize(cplex.ScalProd(x, c));//添加优化目标
//若需要最小化目标则改为AddMinimize
//下面将定义约束
rng[0] = new IRange[A_le.Length + A_eq.Length];
//尝试添加约束的一种方法
for (int j = 0; j < A_le.Length; j++)//不等式约束
{
}
rng[0][j] = cplex.AddLe(cplex.ScalProd(x, A_le[j]), b_le[j]);
for (int j = 0; j < A_eq.Length; j++)//等式约束
{
}
rng[0][j + A_le.Length] = cplex.AddEq(cplex.ScalProd(x, A_eq[j]), b_eq[j]);
if (cplex.Solve())//以下列出求解成功后常用的成员
{
}
double[] result = cplex.GetValues(var[0]);//得到决策变量值
System.Console.WriteLine("Solution status = " + cplex.GetStatus());
//求解状态
System.Console.WriteLine("Solution value = " + cplex.ObjValue); //目标最优值
for (int j = 0; j < result.Length; j++)
{
}
System.Console.WriteLine("result[" + j + "] = " + result[j]);
cplex.End();