干货 | 令人拍案叫绝的线性化方法/技巧

如题所述

在非线性规划的世界中,单纯形法并非所有难题的解药。面对复杂问题,我们需要巧妙地将非线性特性转化为线性形式,这是一门艺术,关键在于对分段函数、绝对值、极值和逻辑运算等概念的深入理解。


线性化技巧大揭秘:


首先,非线性分段函数可以通过引入0-1变量进行处理。例如,当面对 z ≤ 某值 的限制时,我们可以利用变量yk,定义yk=1表示至少有一个条件成立,这样就实现了夹逼定理的线性化。


对于 MinMin函数,通过添加yk=1的约束,仅当yk为1时,相关项才会参与计算,实现了非线性的简化。


在处理 0-1变量乘积 的非线性时,我们可以通过调整变量类型和范围,将其转换为线性表达式。


具体到 情形1,当x1和x2为0-1变量,y同样为0-1时,需要灵活构造;情形23则涉及x1为0-1,x2取范围,通过0-1变量和大M对y的取值范围进行限定。


对于含有分式的目标函数,我们可以采用分母倒数的线性参数与非线性项组合,实现转乘法的线性化。


至于 Max/Min函数,逻辑或的线性化则依赖于0-1变量u和v的巧妙运用,它们就像是逻辑运算的翻译员,将复杂逻辑转化为线性语言。


在混合整数问题中,通过变量x、y的变换,以及0-1变量u的控制,我们可以灵活地调整变量类型,展现线性化的威力。


总结来说,理解这些线性化技巧,熟练运用0-1变量和大M,是解决非线性问题的关键。记住,每个非线性的难题背后,都隐藏着一个等待我们去发现的线性世界。


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