×

Branch and Sandwich算法的新边界方案和算法选项。 (英语) Zbl 1442.90151号

摘要:我们考虑包含非凸函数的双层规划的全局解。近几年来,用于解决这类具有挑战性的优化问题的确定性全局优化算法开始出现。我们提出了新的方案来生成非凸内外问题解的有效界,并研究了分支和节点选择的新策略。我们将其集成到Branch and Sandwich算法中(Kleniati and Adjiman in J Glob Opt 60:425–458,2014),该算法基于分支定界框架,能够解决各种问题,包括内部问题中具有非凸不等式和等式的问题。通过一个示例和文献中的10个非凸双层测试问题,证明了所提出修改的影响。结果发现,除了一个问题外,算法的性能都得到了提高(CPU时间增加了2%),CPU时间平均减少了39%。对于两个最具挑战性的问题,所需的CPU时间减少了3倍以上和10倍以上。

MSC公司:

90C26型 非凸规划,全局优化
90C57型 多面体组合学,分支与绑定,分支与切割
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] 政务司司长Adjiman;Androulakis,IP;Floudas,CA,针对一般二阶可微约束NLPs-II的全局优化方法,(alpha)BB。实现和计算结果,计算。化学。工程师,22,9,1159-1179(1998)·doi:10.1016/S0098-1354(98)00218-X
[2] 政务司司长Adjiman;Dallwig,S。;加利福尼亚州佛罗伦萨;Neumaier,A.,一种用于一般二阶可微约束NLPs-I的全局优化方法,(alpha)BB。理论进展,计算。化学。工程,22,9,1137-1158(1998)·doi:10.1016/S0098-1354(98)00027-1
[3] Angelo,JS;Barbosa,HJ,关于使用启发式方法解决双层规划问题的研究,Int.Trans。操作。研究,22,5,861-882(2015)·Zbl 1338.90380号 ·doi:10.1111/itor.12153
[4] Bard,J.F.:实用双层优化。在:非凸优化及其应用,第30卷。施普林格,纽约(1998年)。10.1007/978-1-4757-2836-1 ·Zbl 0943.90078号
[5] 博伊德,S。;Vandenberghe,L.,凸优化(2004),剑桥:剑桥大学出版社,剑桥·Zbl 1058.90049号
[6] Bracken,J。;McGill,JT,《约束条件下优化问题的数学程序》,Oper。研究,21,1,37-44(1973)·Zbl 0263.90029号 ·数字对象标识代码:10.1287/opre.21.137
[7] Calvete,HI;Galé,C.,双层线性/线性分式规划问题,欧洲期刊Oper。Res.,114,1,188-197(1999)·Zbl 0941.90069号 ·doi:10.1016/S0377-2217(98)00078-2
[8] Calvete,HI;加莱,C。;Mateo,PM,《使用遗传算法解决线性双层问题的新方法》,欧洲期刊Oper。第188、1、14-28号决议(2008年)·Zbl 1135.90023号 ·doi:10.1016/j.ejor.2007.03.034
[9] Casas-Ramírez,理学硕士;卡马乔·瓦列霍,JF;IA马丁内斯·萨拉查(Martínez-Salazar,IA),关于顾客对偏好列表的光顾的两层容量受限设施位置问题的近似解决方案,应用。数学。计算。,319, 369-386 (2018) ·Zbl 1426.90174号 ·doi:10.1016/j.amc.2017.03.051
[10] 西葫芦,M。;埃克,J。;库普弗施米德,M。;Leitch,R.,《使用双层规划解决非线性委托代理问题》,欧洲期刊Oper。研究,230,2,364-373(2013)·Zbl 1317.91009号 ·doi:10.1016/j.ejor.2013.04.014
[11] 陈,Q。;保拉维奇乌斯,R。;政务司司长Adjiman;García-Muñoz,S.,将可操作空间最大化与实验设计相结合的优化框架,AIChE J.,64,11,3944-3957(2018)·doi:10.1002/aic.16214
[12] 科尔森,B。;马科特,P。;Savard,G.,《双层优化概述》,Ann.Oper。第153、1235-256号决议(2007年)·Zbl 1159.90483号 ·文件编号:10.1007/s10479-007-0176-2
[13] 通用代数建模系统(GAMS)24.8.4版。网址:http://www.gams.com/ (2017). 2017年9月20日访问
[14] Dempe,S.:双层编程的基础。在:非凸优化及其应用,第61卷。Kluwer,波士顿(2002)。2007年10月10日/101970年1月10日·Zbl 1038.90097号
[15] Dempe,S.,带平衡约束的双层规划和数学规划注释书目,最优化,52,3,333-359(2003)·Zbl 1140.90493号 ·doi:10.1080/0233193031000149894
[16] Dempe,S.、Kalashnikov,V.、Pérez-ValdéS,G.A.和Kalashnykova,N.:双层编程问题。In:能源系统。柏林施普林格(2015)。10.1007/978-3-662-45827-3 ·Zbl 1338.90005号
[17] Djelassi,H。;玻璃,M。;Mitsos,A.,带耦合等式约束的广义半无限和双层程序的基于离散化的算法,J.Glob。最佳方案。(2019) ·Zbl 1428.90169号 ·doi:10.1007/s10898-019-00764-3
[18] JE福尔克;霍夫曼,K.,非凸极大极小问题,Nav。Res.Logist公司。Q.,24,3,441-450(1977)·Zbl 0379.90091号 ·doi:10.1002/nav.3800240307
[19] 菲舍蒂,M。;卢比奇,I。;莫纳西,M。;Sinnl,M.,混合整数双层线性规划的一种新的通用算法,Oper。第65、6、1615-1637号决议(2017年)·Zbl 1386.90085号 ·doi:10.1287/opre.2017.1650
[20] Fortuny-Amat,J。;McCarl,B.,两层规划问题的表示和经济解释,J.Oper。Res.Soc.(1981年)·Zbl 0459.90067号 ·doi:10.1057/jors.1981.156
[21] 霍斯特,R。;Tuy,H.,《全局优化:确定性方法》(1996),柏林:施普林格出版社,柏林·Zbl 0867.90105号
[22] 项目经理Kleniati;Adjiman,CS,Branch and Sandwich:乐观双层规划问题的确定性全局优化算法。第一部分:理论发展,J.Glob。最佳。,60325-458(2014)·Zbl 1310.90093号 ·doi:10.1007/s10898-013-0121-7
[23] 项目经理Kleniati;Adjiman,CS,Branch and Sandwich:乐观双层规划问题的一种确定性全局优化算法。第二部分:收敛性分析和数值结果,J.Glob。最佳。,60, 3, 459-481 (2014) ·兹比尔1310.90092 ·doi:10.1007/s10898-013-0120-8
[24] 项目经理Kleniati;Adjiman,CS,Branch and Sandwich算法的推广:从连续到混合整数非线性双层问题,计算。化学。工程师,72,373-386(2014)·doi:10.1016/j.compchemeng.2014.06.004
[25] 林德拉斯,JT;Savelsbergh,MW,混合整数规划搜索策略的计算研究,INFORMS J.Comput。,11, 2, 173-187 (1999) ·兹比尔1040.90535 ·doi:10.1287/ijoc.11.2.173
[26] Mitsos,A.,Barton,P.I.:双层程序的测试集。http://www.researchgate.net/publication/228455291 (2007). (上次更新时间:2007年9月19日)
[27] 米索斯,A。;莱蒙尼迪斯,P。;Barton,PI,带非凸内部程序的双层程序的全局解,J.Glob。最佳。,42, 4, 475-513 (2008) ·Zbl 1163.90700号 ·doi:10.1007/s10898-007-9260-z
[28] JT摩尔;巴德,JF,混合整数线性双层规划问题,Oper。研究,38,5,911-921(1990)·Zbl 0723.90090号 ·doi:10.1287/opre.38.5.911
[29] 保拉维奇乌斯,R。;高杰。;项目经理Kleniati;Adjiman,CS,BASBL:Branch-And-Sandwich BiLevel求解器:使用BASBLib测试集的实现和计算研究,计算。化学。工程(2020)·doi:10.1016/j.compchemeng.2019.106609
[30] 保拉维奇乌斯,R。;项目经理Kleniati;政务司司长Adjiman;克拉瓦尼亚,Z。;Bogataj,M.,《非凸双层问题的全局优化:Branch-and-Mindwich算法的实现和计算研究》,第26届欧洲计算机辅助过程工程研讨会,计算机辅助化学工程,1977-1982(2016),阿姆斯特丹:Elsevier,阿姆斯特朗
[31] 保拉维奇乌斯,R。;Ju ilinskas,J.,《单纯形全局优化》。施普林格优化简报(2014),纽约:施普林格,纽约·Zbl 1401.90017号
[32] 保拉维奇乌斯,R。;日林斯卡斯,J。;Grothe,A.,《带单纯形划分和Lipschitz界组合的分枝定界算法中选择策略的研究》,Optim。莱特。,4, 2, 173-183 (2010) ·兹比尔1189.90203 ·文件编号:10.1007/s11590-009-0156-3
[33] Sahinidis,N.V.:BARON 14.4.0:混合整数非线性程序的全局优化,用户手册(2014)
[34] Sahinidis,N.V.:BARON 17.4.1:混合整数非线性程序的全局优化,用户手册(2017)
[35] 清水,K。;石冢,Y。;Bard,JF,《不可微和两层数学规划》(1997),波士顿:Kluwer,Boston·Zbl 0878.90088号
[36] 辛哈,A。;马洛,P。;Deb,K.,《使用下层最优解映射近似的双层优化进化算法》,欧洲期刊Oper。第257、2395-411号决议(2017年)·Zbl 1394.90579号 ·doi:10.1016/j.ejor.2016.08.027
[37] O.斯坦因。;Still,G.,《关于广义半无限优化和双层优化》,Eur.J.Oper。研究,142,3,444-462(2002)·Zbl 1081.90063号 ·doi:10.1016/S0377-2217(01)00307-1
[38] Still,G.,通过简化为更简单的问题来求解广义半无限规划,《优化》,53,1,19-38(2004)·Zbl 1079.90144号 ·doi:10.1080/02331930410001661190
[39] Tawarmalani,M.,Sahinidis,N.V.:连续和混合整数非线性规划中的对流化和全局优化:理论、算法、软件和应用。非凸优化及其应用。Kluwer,波士顿(2002)。10.1007/978-1-4757-3532-1 ·Zbl 1031.90022号
[40] Tawarmalani,M。;内华达州萨希尼迪斯,《全局优化的多面体分枝切割方法》,数学。程序。,103, 2, 225-249 (2005) ·兹比尔1099.90047 ·doi:10.1007/s10107-005-0581-8
[41] A.苏卡拉斯。;Rustem,B。;Pistikopoulos,EN,带耦合约束和双层问题的广义半无限、连续极大极小值的全局优化算法,J.Glob。最佳。,44, 2, 235-250 (2008) ·Zbl 1178.90329号 ·doi:10.1007/s10898-008-9321-y
[42] Tuy,H.,《凸分析与全局优化》(2013),柏林:施普林格出版社,柏林
[43] 维森特,LN;卡拉迈,PH,双层和多级编程:参考文献综述,环球杂志。最佳。,5, 3, 291-306 (1994) ·Zbl 0822.90127号 ·doi:10.1007/BF01096458
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。它的项目与zbMATH标识符启发式匹配,并且可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。