9. 混合整数非线性规划:扩展割平面法

1. 混合整数非线性规划

混合整数非线性规划,英文为Mixed-Integer NonLinear Programming (MINLP) ,指的是既包含整数约束,也包含非线性约束的优化问题。

2. 扩展割平面法

扩展割平面(Extended cutting plane,ECP)的思路是:使用线性约束来代替逐步代替非线性约束进行求解。
假设求解问题是:
min f(x,y)
s.t. g1(x,y) ≤ 0(混合整数约束)
g2(x,y) ≤ 0(非线性约束)

扩展割平面法的求解的步骤是:

  1. 求解去除非线性约束的松弛子问题
    min f(x,y)
    s.t. g1(x,y) ≤ 0
  2. 假设上面结果为(x',y'),对 g2(x,y) ≤ 0中不满足的约束条件,添加割平面:
    g2(x',y')+g2'|x(x',y')*(x-x') + g2'|y(x',y')(y-y') ≤ 0
    然后再进行求解。添加了之后,约束条件还是一次的混合整数约束。
  3. 不断迭代,直到 g2(x,y) ≤ 0所有约束条件都满足。

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