Cplex软件中的Benders框架.doc
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简介：
本文档探讨了在IBM ILOG CPLEX Optimization Studio中实现和应用Benders分解法的框架。通过实例讲解了如何利用CPLEX API进行复杂优化问题的有效求解，特别适用于大规模线性与混合整数规划问题。
在解决优化问题的过程中，Benders分解法是一种高效且强大的技术，在处理大规模线性或混合整数规划问题时尤其有用。这种方法通过将复杂的问题分解为较小的子问题来简化求解过程。
本段落介绍如何利用IBM CPLEX优化器构建一个通用的Benders分解法C++程序框架。首先，我们需要创建IloEnv环境和模型：
```cpp
IloEnv env;
IloModel model(env);
```
接下来，在主问题中添加永久性约束，例如：
```cpp
model.add(IloRange(env, ...));
```
构建完初始模型后，我们使用以下代码来解决该模型：
```cpp
IloCplex cplex(model);
```
在Benders分解法框架下，关键在于动态地添加和移除临时约束。每次迭代中，我们需要创建一组新的约束并将其加入到当前的主问题中，以便通知CPLEX实例有新情况出现：
```cpp
for (int i = 0; i < ???; ++i) {
IloExtractableArray temporary(env);
temporary.add(IloRange(env, ...)); // 创建临时约束
...
model.add(temporary); // 添加临时约束到模型中
cplex.solve(); // 解决问题
...
model.remove(temporary); // 移除这些已解决的临时约束，为下一次迭代做准备
temporary.endElements();
temporary.end();
}
```
在上述代码片段中的`???`应该用实际的循环次数来替换。每次迭代结束后，我们会移除并释放那些已经处理过的临时约束。
Benders分解法中协调策略的作用是决定何时停止迭代以及是否需要添加新的Benders割（即有效不等式）。通常情况下，当达到预设的最大迭代次数、满足特定优化标准或不再产生新的有效不等式时，算法会终止。这一部分在上述代码示例里没有详细说明，具体实现需根据实际情况自行设计。
总结来说，在使用CPLEX进行Benders分解法编程时，主要步骤包括：构建模型、动态添加和移除临时约束以及迭代过程中的协调策略制定。理解并熟练掌握这些步骤能够帮助开发出适用于各种复杂问题的高效求解框架。需要注意的是，优化问题的具体性质与目标函数会影响Benders方法的效果及效率，在实际应用中需要根据具体情况调整算法细节以实现最佳效果。
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