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手把手教你用CPLEX求解一个数学模型(Java版)

CPLEX中,你只需要知道以下三点,就能轻松驾驭一个数学模型啦: 决策变量定义 添加优化目标 添加约束 想想也是哦,一个数学模型无非就是由决策变量、优化目标和约束组成嘛。下面我们来一个一个讲解。...最后一句是告诉CPLEX不要输出那些乱七八糟的东西,太烦啦! 3.1 决策变量的定义 首先是模型中有哪些变量,通通得定义出来。...在CPLEX的Java API中,一个决策变量是一个对象来的,首先我们需要定义决策变量的数组,并分配数组的空间,比如 的: this.x = new IloNumVar[n+1][n+1][v];...,指定下第三个参数IloNumVarType就好啦: 模型中另一个决策变量 类似,我就不写啦。...求解完成以后,获取一个变量的值可以采用CPLEX的getValue()函数,参数是你new出来的决策变量。 不过求解得到结果以后,是需要最好手动或者写个函数验算下,确保得到的解满足了所有约束。

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基于学习的方法决定在哪些分支节点上运行heuristic算法

在现在常用的MIP solver中已经集成了很多成熟的heuristic算法,例如在IBM 的CPLEX中对heuristic有这样一段说明: 何为探试?...定义探试,并描述 CPLEX 在 MIP 优化中应用探试的条件。 在 CPLEX 中,探试是一个过程,用于尝试快速生成良好或近似的问题解,但缺少理论保证。...使用缺省参数设置时,CPLEX 将在探试可能有益时自动调用探试。 CPLEX 提供了探试系列,用于在分支裁剪过程中寻找节点(包括根节点)处的整数解。下列主题对这些探试系列进行阐述。...Scoring Features for Fractional Variables受启发于大多数diving heuristics中使用的scoring functions,该函数主要用于选取下一个分支的变量...因此作者采取的数据收集策略是:在每个节点运行 ,但是找到的可行解并不替换当前的可行解,这样从分支定界的角度看,就相当于每个节点都不运行 了。

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修正重发【CPLEX教程03】JAVA调用cplex求解一个TSP模型详解

前面我们已经搭建好cplex的java环境了,详情可以看干货 | cplex介绍、下载和安装以及java环境配置和API简单说明,相信大家已经跃跃欲试,想动手写几个模型了。...约束(1-1)和(1-2)意味着对每个点而言,仅有一条边进和一条边出; 约束(1-3)则保证了解没有任何子回路。...02 程序框架 整个程序框架如图,app下是调用cplex的主要package。 ? 其中: 在app包中: App.java:程序入口,cplex调用建模求解过程。...定义决策变量,boolVar可以返回一个0-1的bool类型决策变量。...; System.exit(1); } 注意,cplex在求解过程中会产生小数解的,虽然决策变量x[i][j]定义成了0-1变量,但是由于精度问题有可能会产生x[i][j]=0.00001或者x

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独家 | 高季尧:定制化优化算法的应用与威力(附PPT)

何为运筹优化 2. 为什么需要定制化算法 3....一、何为运筹优化 ? 数学家欧拉曾提出:从古至今,“优化”一直是生产生活中的重要的部分。...优化问题的数学形式往往是有这样一个形式:一个优化目标,可以是最大化也可以是最小化,同时有一个决策变量用x表示,为了优化x可以遵循一定的约束条件,可以是不等式,也可以是等式。 ?...在上述的求解器中,GUROBI和CPLEX是最有名的求解器。这两个求解器都跟IBM有关,IBM旗下CPLEX的创始人之一后来出走,和另外几个人一起创建了GUROBI。...这样每个子问题获得的是LP问题,接下来就是分支定界法中最经典的求解步骤。

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干货 | JAVA调用cplex求解一个TSP模型详解

前面我们已经搭建好cplex的java环境了,详情可以看干货 | cplex介绍、下载和安装以及java环境配置和API简单说明,相信大家已经跃跃欲试,想动手写几个模型了。...约束(1-1)和(1-2)意味着对每个点而言,仅有一条边进和一条边出; 约束(1-3)则保证了解没有任何子回路。...02 程序框架 整个程序框架如图,app下是调用cplex的主要package。 ? 其中: 在app包中: App.java:程序入口,cplex调用建模求解过程。...定义决策变量,boolVar可以返回一个0-1的bool类型决策变量。...; System.exit(1); } 注意,cplex在求解过程中会产生小数解的,虽然决策变量x[i][j]定义成了0-1变量,但是由于精度问题有可能会产生x[i][j]=0.00001或者x

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基于求解器的路径规划算法实现及性能分析

因此研究求解器、学习掌握求解器算法、对实际场景中不同求解器的性能表现进行评估和对比并了解不同VRP求解器对于不同场景的适应性,求解器介绍能够为解决实际问题时求解器的选择提供决策支持,有利于获得更好的求解结果...: Best Insertion:将移出的节点按随机顺序以最优的方式重新插入路径当中; Regret Insertion:先将移出的节点根据最佳插入方式和次佳插入方式之间造成花费增加的差值以及其他评分变量进行综合评分...,按照评分顺序将节点以最优的方式重新插入路径当中(差值较大先插入,避免受其他节点插入导致无法以最佳方式插入); 该算法的优势在于对复杂问题的适应性。...、Christofides和Eilon、Fisher、Christofides以及Mingozzi和Toth提出的ABEFMP测试集中选择数据集,共选择10个标准数据集进行测试,保证选择的数据集分布在每个测试集中...在求解时间方面,就每个求解器自身来说,Jsprit 对于客户点随机分布以及客户点混合分布的求解时间相较最短,对客户点聚集分布的求解时间较长,并且随着客户规模的增加,Jsprit的求解时间也逐渐增加,OR-Tools

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「精挑细选」精选优化软件清单

在连续优化中,A是欧氏空间Rn的某个子集,通常由一组约束、等式或不等式来指定,这些约束、等式或不等式是A的成员必须满足的。在组合优化中,A是离散空间的某个子集,二进制字符串、排列或整数集。...优化软件将在A中提供输入值,实现f的软件模块将提供计算值f(x),在某些情况下,还将提供关于函数的附加信息,导数。...modeFRONTIER -一个多目标、多学科优化的集成平台,与第三方工程工具无缝耦合,实现设计仿真过程的自动化,便于分析决策。 Maple -线性,二次,非线性,连续和整数优化。约束和无约束。...Mathematica-大规模多变量约束和无约束,线性和非线性,连续和整数优化。 ModelCenter—用于集成、自动化和设计优化的图形化环境。...ASTOS CPLEX Couenne——一个开源的解决方案,用于在Eclipse公共许可证下授权的MINLPs的确定性全局优化。

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转载 | 仓储库存选品问题的商品向量化解决方案

图3 由于订单拆分导致的不一致的收货时间 数学模型 让我们举例说明如何为单个FDC进行库存选品决策。 基于在一段时间内下达的订单历史数据,我们希望最大化仅由FDC本地库存即可满足的订单数量。...每个订单类型 j∈J 与权重 v_j 相关联,权重 v_j 是它在订单集中出现的次数。...我们将二元决策变量定义为 X_i ,如果在FDC商品库存中选择SKU i ,则 X_i , i∈I 为1;如果订单类型j可以仅由FDC分类满足,则 Y_j , j∈J 为1。...该问题在实际情况中可以包含超过1000万个决策变量,对于常规数学求解器(CPLEX),加载如此规模的决策问题都是一件困难的事。 一种可以获得高质量答案的简易方法是使用启发式算法。...基于输入特征向量,计算每个商品属于该仓库库存选品的概率。

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干货 | 运筹学、数学规划、离散优化求解器大PK,总有一款适合你

前言 不知道大家, 对于复杂的线性规划问题, 特别是变量很多的那种,有什么办法呢? 难道真的要亲自用电脑撸一遍代码, 把结果跑出来?...IBM ILOG Cplex CPLEX 是IBM公司的一个优化引擎。软件IBM ILOG CPLEX Optimization Studio中自带该优化引擎。...,甚至不用你指定,yalmip会自动为你选择最适合的算法。...按照目前进度,按照开发进度,预期2019年夏天,线性规划求解器可以达到接近最好的商业求解器CPLEX Gurobi的水准,整数规划求解器可以达到世界最好的开源求解器SCIP级别。...目前,仅有少数几个发达国家拥有自己的整数规划求解器,美国有GUROBI、CPLEX、SAS、MATLAB、CBC、SYMPHONY,德国有SCIP,俄罗斯有MIPCL和GLPK,英国有XPRESS(后被美国

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运筹学教学|列生成(Column Generation)算法(附代码及详细注释)

列生成算法 (Column Generation) 01 列生成算法的背景 多年来,寻找大规模的、复杂的优化问题的最优解一直是决策优化领域重要的研究方向之一。...当求解一个最小化问题时,列生成算法主要的作用是为每个搜索树节点找到一个较优的下界(lower bound)。本质上而言,列生成算法就是单纯形法的一种形式,是用来求解线性规划问题的。...简单来说,列生成算法通过求解子问题(pricing problem),来找到可以进基的非基变量,该非基变量在模型中并没有显性的写出来(可以看成是生成了一个变量每个变量其实等价于一列,所以该方法被称为列生成算法...04 代码实例 (来自cplex内置实例代码—Java版) ?...本文代码引自 IBM ILOG CPLEX 内置的板材切割问题(cutstock)的源代码,小编做了详细的注释! 如果大家对 列生成算法及文中所叙内容还有疑问或想要交流心得建议,欢迎移步留言区!

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论文拾萃|用子集和、集合覆盖及遗传算法解决可变尺寸装箱(VSBPP)问题(JAVA)

首先,我们对每个箱子都引入一个最大装载量zi,注意它和箱子容量Wi的区别,zi还与物品集合J有关。...,aikn)(代表方案k是否包含物品j)以及一个二进制决策变量xik(代表方案k是否包含在解中)。...以下是伪代码: 目标函数(4)是最小化箱子的成本; 约束条件(5)是为了保证每个物品都只被装了一次; 约束条件(6)说明决策变量xik是二进制的。...4.3.1 选择 先计算每个箱子的花费-实际装载量之比,然后选择比例最大的箱子加入到选择的集合中,不断循环,直到这些箱子所属的物品数量超过一个上限K,这里K=15。...4.3.2 替换 为了简单说明替换的过程,我们把每个箱子p用它所装载的物品集Bp来代表(Bp是无序的),然后我们把所有箱子的物品集(B1,...

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需求可拆分及带时间窗的车辆路径规划问题(SDVRPTW)简介

VRPTW的介绍见下面推文: 干货|十分钟快速掌握CPLEX求解VRPTW数学模型(附JAVA代码及CPLEX安装流程) 在实际生活中,客户需求也可能会大于车辆的最大载重,在要求一辆车至多访问客户一次的条件下...; 约束(13)确保不违反车辆的最大载重约束; 约束(14)表示如果车辆访问了客户,则有相应的配送量,且不得超过该客户的总需求; 约束(15)为决策变量的取值约束。...Corollary 1为前文提到的性质2 综上建立如下set partitioning模型(MP): 目标函数(16)表示最小化车辆行驶成本; 约束(17)-(22)等价于约束(2)-(7); 约束(23)确保MP的决策变量...θ_rw非负; 约束(24)和(27)分别表示路径θ_r和弧y_ij与决策变量的关系; 剩余约束为变量的取值约束。...(16)-(20)和(23)的约束线性主问题(Restricted linear master problem,RLMP),RLMP虽然与松弛后的MP(称为LMP)有相同的约束,但是只包含了部分有限的决策变量

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需求可拆分及带时间窗的车辆路径规划问题(SDVRPTW)简介

VRPTW的介绍见下面推文: 干货|十分钟快速掌握CPLEX求解VRPTW数学模型(附JAVA代码及CPLEX安装流程) 在实际生活中,客户需求也可能会大于车辆的最大载重,在要求一辆车至多访问客户一次的条件下...; 约束(13)确保不违反车辆的最大载重约束; 约束(14)表示如果车辆访问了客户,则有相应的配送量,且不得超过该客户的总需求; 约束(15)为决策变量的取值约束。...Corollary 1为前文提到的性质2 综上建立如下set partitioning模型(MP): 目标函数(16)表示最小化车辆行驶成本; 约束(17)-(22)等价于约束(2)-(7); 约束(23)确保MP的决策变量...θ_rw非负; 约束(24)和(27)分别表示路径θ_r和弧y_ij与决策变量的关系; 剩余约束为变量的取值约束。...(16)-(20)和(23)的约束线性主问题(Restricted linear master problem,RLMP),RLMP虽然与松弛后的MP(称为LMP)有相同的约束,但是只包含了部分有限的决策变量

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解决中国“卡脖子”问题:研究求解器的少数者

每个布尔变元代表一个基本命题。SAT 问题的本质,是探求一大堆布尔变元之间的逻辑推理关系是否成立。 听起来很高深,但描述十分简单。...格局检测的核心是:如果变量的环境信息没有改变,则不允许改变取值,而环境信息可以是由该变量的邻居变量的取值构成,也可以由该变量的关联子句的状态构成。通过避免局部结构循环,减轻搜索的循环现象。...如果变量少,只有x与y,那么我们可以进行手算;但当数学模型涉及到几百万变量,则必须借助软件(matlab)来自动计算。 本质上,求解器就是一个专业的数学/计算软件,用于实现复杂的数学算法。...Bixby 所开发的 CPLEX。1997年,CPLEX 由法国企业 ILOG 收购,2009年,ILOG 又被 IBM 收购,从此 CPLEX 变成了 IBM 的求解器。...机器学习中的一些问题(比如决策树),也可以表述为SAT问题。

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MOSEK,一个专注而卓越的优化求解器(一)

目前,市面上知名的求解器有IBM旗下的CPLEX、FICO旗下的Xpress、Gurobi、MOSEK等。...这是因为凸优化问题有许多非常好的性质,强对偶成立,局部最优就是全局最优等。这些性质具有很强的理论意义,但是数值上凸问题并不能被快速求解。...假设人们可以通过历史数据估算出每个可选项的收益期望(利润)和方差情况(波动)等信息,这类资产配置问题一般会使用基于马科维茨(Markowitz)模型的多个模型来求解,而这个模型恰恰是MOSEK的长项。...水到渠成,MOSEK与杉数科技达成长期独家合作,杉数科技成为MOSEK在中国市场的唯一官方指定销售代理商。 目前在欧洲和北美,MOSEK的客户涵盖了多家金融企业、研究机构、软件供应商等。...这种接口允许用户直接操作变量和约束对象描述优化问题,极大地方便问题快速建模且调用开销较小。 MOSEK各接口支持求解的问题类型如下表所示: ?

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用Python进行线性编程

使用机器学习算法(遗传算法)来解决这个问题是可能的,但我们也不能保证解决方案是最优的。...解算器 Gurobi, Cplex,或 SCIP有他们自己的API,但是他们所创建的模型是与特定的求解器相联系的。...我们也可以使用流行的商业选项,Gurobi和Cplex。然而,我们需要将它们安装在OR-Tools之上,并获得适当的许可(这可能相当昂贵)。现在,让我们试试GLOP。...IntVar用于整数变量。 BoolVar用于布尔变量。 我们正在寻找单位的整数,所以让我们选择IntVar。然后我们需要为这些变量指定下限和上限。我们希望至少有0个单位,但我们并没有真正的上限。...好的,但有一点很奇怪:这些数字不是圆的,尽管我们指定要整数(IntVar)。那么发生了什么?

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基于Spark的机器学习实践 (八) - 分类算法

H2 可以,但只有很小的间隔。H3 以最大间隔将它们分开。...[1240] 5.4 决策树的特征选择 ◆ 输入变量的特征有很多,选择特征作为分类判断的依据之一便是能够具有很好的区分度 ◆ 那么也就是说,选择出的变量能够更具有代表性,以至于区分程度更高,作为决策树的判断节点...要构建一个 Pipeline,首先我们需要定义 Pipeline 中的各个 PipelineStage,指标提取和转换模型训练等。...6.1.1.5 Pipeline 管道:管道将多个Transformers和Estimators链接在一起以指定ML工作流程。...6.1.2 How It Works 管道被指定为阶段序列,并且每个阶段是变换器或估计器。 这些阶段按顺序运行,输入DataFrame在通过每个阶段时进行转换。

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数据带你领略,超市货架的摆放艺术

整数规划是线性规划的一个特殊情况,其中决策变量被限制为整数。对于整数规划的问题,我们一般只有二元输出结果,即非0即1。 下面我们就以一个简单的例子来说明优化是具体如何操作的。...决策变量将采用与lift矩阵(10* 8)相同大小的矩阵的形式。矩阵内的元素是一个二元变量:1表示产品/货架的匹配是对的(Yes);0表示产品/货架的匹配是错的(No)。...当然还有其他一些商用的solver,CPLEX,GUROBI等,这些solver可用于data size的问题,因为它们的速度更快,结果更好。...在这个例子中,我们知道每个决策变量可以取值为0或1,即2 ^ 1也就是2个可能的值。 如果现在是2个决策变量,可能组合的总数可以是2 ^ 2也就是4,其中一个/多个都可以给出目标函数的优化值。...当情况需要考虑的有80个决策变量时,总的组合是2 ^ 80。决策变量增多带来的问题是指数性增加的而不是线性的。

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基于Spark的机器学习实践 (八) - 分类算法

H2 可以,但只有很小的间隔。H3 以最大间隔将它们分开。...◆ 输入变量的特征有很多,选择特征作为分类判断的依据之一便是能够具有很好的区分度 ◆ 那么也就是说,选择出的变量能够更具有代表性,以至于区分程度更高,作为决策树的判断节点 ##5.5 信息增益 ◆...定义随机变量X ◆ 已知随机变量X ,对于变量Y的不确定性,使用条件熵来衡量 ◆ 当得知X而使得Y的不确定性减少的程度即为信息增益 5.6 决策树生成 - ID3算法 ◆ ID3算法是一种决策树生成算法...6.1.1.5 Pipeline 管道:管道将多个Transformers和Estimators链接在一起以指定ML工作流程。...6.1.2 How It Works 管道被指定为阶段序列,并且每个阶段是变换器或估计器。 这些阶段按顺序运行,输入DataFrame在通过每个阶段时进行转换。

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