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IBM ILOG CPLEX的功能解析

中国教育装备采购网 2015/9/6 10:51:00 围观1845次 我要分享

  什么是优化?

  优化是一个基于数学的技术,它以最大的运作效益为目标来分配各种资源。

  ILOG CPLEX是如何工作的?

  优化是一个可应用于特定问题的一个过程。这样逻辑上第一步是对要解决问题的一个清晰的描述。随后的步骤如下:

  为你的问题构造一个模型

  将数据加入模型中

  利用数学优化引擎分析该模型以找到最好的可能解

  当优化模型嵌入到实际应用中时,计划人员和运作管理者可以进行分析,并可以比较各种方案

  下面的图表说明了优化需要处理的一些信息类型,和优化过程所产生的结果 

IBM ILOG CPLEX的功能解析

  数学优化在管理中的应用领域

  1、优化在金融方面的应用

  2、投资组合优化

  3、贷款组合优化

  优化在运营管理方面的应用

  1、生产计划(产量计划、设备分配、工序安排等)

  2、人员排班

  3、设施布局

IBM ILOG CPLEX的功能解析

  优化在物流管理方面的应用

  1、物流网络规划(区域、全国、全球)

  2、配送线路优化(快递、零售配送、电子商务送货)

  3、货位/库位优化(仓库、货场、集装箱堆场)

  4、库存优化(单级/多级/网络,单周期/多周期)

  优化算法的分类

  1、Mathematic Programming方法

  可以证明最终解为全局最优解的优化方法,如线性规划、混合整数规划

  2、Constraint Programming方法

  用于解决有限解空间,无法证明结果是全局最优解的搜索方法

  3、Heuristic Programing方法

  可以解决无限解空间的问题,无法证明结果是全局最优的搜索方法

  Meta-Heuristic方法(禁忌算法、退火算法、遗传算法、神经网络、蚁群算法)

  基于数学规划的Heuristic方法(如:拉格朗日松弛)

  其他Heuristic方法(针对特定问题,依据经验制定的搜索方法)

  为什么不能只依靠MP方法

  有些问题无法找到一个可以被证明能够得到最优解的算法

  有些问题即使能够通过MP方法得到最优解,但是随着变量数量的增加,约束数量呈爆炸性的增长,计算时间会呈几何级数增长。如,旅行商问题。

  什么是好的优化模型?

  易读性vs.模型规模

  变量的含义应该更简单还是更复杂

  时间复杂度vs.空间复杂度

  变量增加增加是否能够换来计算次数的下降

  变量数量vs.约束数量

  约束和变量是否可以转换,计算速度会有什么变化

  分层结构vs.单层结构

  主问题和子问题的划分,可能得不到最优解,但是能够简化问题

  优化算法的比较

  对于特定的模型,不同的算法会有不同的运行效率和不同的运算结果。而算法优劣的比较通常有两种:

  同样运算时间下,解的质量的比较

  得到最终解(或某水平以上满意解)所花时间的比较。

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