linprog(method='修订单纯形法')#
- scipy.optimize.linprog(c, A_ub=None, b_ub=None, A_eq=None, b_eq=None, bounds=(0, None), method='highs', callback=None, options=None, x0=None, integrality=None)
线性规划:使用修订单纯形法最小化线性目标函数,受线性等式和不等式约束。
自版本 1.9.0 起已弃用:method='修订单纯形法' 将在 SciPy 1.11.0 中移除。它被 method='highs' 取代,因为后者更快且更稳健。
线性规划解决以下形式的问题
\[\begin{split}\min_x \ & c^T x \\ \mbox{使得} \ & A_{ub} x \leq b_{ub},\\ & A_{eq} x = b_{eq},\\ & l \leq x \leq u ,\end{split}\]其中 \(x\) 是决策变量的向量;\(c\)、\(b_{ub}\)、\(b_{eq}\)、\(l\) 和 \(u\) 是向量;\(A_{ub}\) 和 \(A_{eq}\) 是矩阵。
或者,也可以表示为
最小化
c @ x
使得
A_ub @ x <= b_ub A_eq @ x == b_eq lb <= x <= ub
请注意,默认情况下,除非使用
bounds
指定,否则lb = 0
且ub = None
。- 参数:
- c一维数组
要最小化的线性目标函数的系数。
- A_ub二维数组,可选
不等式约束矩阵。
A_ub
的每一行都指定了关于x
的线性不等式约束的系数。- b_ub一维数组,可选
不等式约束向量。每个元素表示
A_ub @ x
相应值的上限。- A_eq二维数组,可选
等式约束矩阵。
A_eq
的每一行都指定了关于x
的线性等式约束的系数。- b_eq一维数组,可选
等式约束向量。
A_eq @ x
的每个元素必须等于b_eq
的相应元素。- bounds序列,可选
对于
x
中的每个元素,定义最小值和最大值的(min, max)
对的序列。 使用None
表示没有边界。 默认情况下,边界为(0, None)
(所有决策变量都是非负的)。 如果提供了单个元组(min, max)
,则min
和max
将作为所有决策变量的边界。- method字符串
这是“修订单纯形法”的特定于方法的文档。'highs'、'highs-ds'、'highs-ipm'、'内点法' (默认) 和 '单纯形法' (旧版) 也是可用的。
- callback可调用对象,可选
每次迭代执行的回调函数。
- x0一维数组,可选
决策变量的猜测值,将通过优化算法进行细化。此参数目前仅由“修订单纯形法”使用,并且仅当 x0 表示基本可行解时才可以使用。
- 返回:
- resOptimizeResult
一个
scipy.optimize.OptimizeResult
,由以下字段组成- x一维数组
在满足约束条件的同时,使目标函数最小化的决策变量的值。
- fun浮点数
目标函数
c @ x
的最优值。- slack一维数组
松弛变量(名义上为正)的值,
b_ub - A_ub @ x
。- con一维数组
等式约束的残差(名义上为零),
b_eq - A_eq @ x
。- success布尔值
当算法成功找到最优解时为
True
。- status整数
表示算法退出状态的整数。
0
: 优化成功终止。1
: 达到迭代限制。2
: 问题似乎不可行。3
: 问题似乎是无界的。4
: 遇到数值困难。5
: 问题没有约束;打开预求解。6
: 提供了无效的猜测。- message字符串
算法退出状态的字符串描述符。
- nit整数
所有阶段执行的迭代总数。
另请参阅
有关其余参数的文档,请参阅
scipy.optimize.linprog
- 选项:
- ——-
- maxiter整数 (默认值: 5000)
在任一阶段执行的最大迭代次数。
- disp布尔值 (默认值: False)
如果要在每次迭代时将优化状态的指示打印到控制台,则设置为
True
。- presolve布尔值 (默认值: True)
预求解会尝试识别琐碎的不可行性、识别琐碎的无界性,并在将问题发送到主求解器之前简化问题。通常建议保留默认设置
True
;如果要禁用预求解,则设置为False
。- tol浮点数 (默认值: 1e-12)
该容差确定第一阶段中的解何时“足够接近”于零而被视为基本可行解,或足够接近于正数而被视为最优解。
- autoscale布尔值 (默认值: False)
设置为
True
以自动执行均衡。如果约束中的数值相差几个数量级,请考虑使用此选项。- rr布尔值 (默认值: True)
设置为
False
以禁用自动冗余移除。- maxupdate整数 (默认值: 10)
对 LU 分解执行的最大更新次数。达到此更新次数后,将从头开始分解基矩阵。
- mast布尔值 (默认值: False)
最小化摊销求解时间。 如果启用此选项,将测量使用基分解法求解线性系统的平均时间。通常,在初始分解之后,每次连续求解的平均求解时间都会减少,因为分解比求解操作(和更新)花费更多时间。但是,最终,更新的分解变得足够复杂,以至于平均求解时间开始增加。当检测到这种情况时,基将从头开始重新分解。启用此选项可以在冒着不确定性行为的风险下最大化速度。如果
maxupdate
为 0,则忽略此选项。- pivot“mrc” 或 “bland” (默认值:“mrc”)
主元规则:最小缩减成本(“mrc”)或 Bland 规则(“bland”)。如果达到迭代限制且怀疑发生循环,请选择 Bland 规则。
- unknown_optionsdict
此特定求解器未使用的可选参数。如果 unknown_options 为非空,则会发出警告,列出所有未使用的选项。
注意
方法 *修订单纯形法* 使用 [9] 中描述的修订单纯形法,除了有效地维护和使用基矩阵的分解 [11] 而不是其逆矩阵,来求解算法每次迭代中的线性系统。
参考文献