區間線性規劃英文解釋翻譯、區間線性規劃的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【計】 interval linear programming
分詞翻譯:
區間的英語翻譯:
【化】 interval(space)
線的英語翻譯:
clue; line; string; stringy; thread; tie; verge; wire
【醫】 line; line Of occlusion; linea; lineae; lineae poplitea; mito-; nemato-
soleal line; strand; thread
【經】 line
規劃的英語翻譯:
mark out; plan; program; programming
【計】 planning
【醫】 schema; scheme
【經】 plan; planning; projection; scheme
專業解析
區間線性規劃(Interval Linear Programming)是線性規劃(Linear Programming)的一個擴展分支,主要處理目标函數系數和約束條件系數在某個區間範圍内變化的不确定性優化問題。其核心思想是:當模型參數(如成本系數、資源消耗系數、右端項)并非固定值,而是已知其可能取值範圍(即區間)時,求解在此不确定性下最優解的範圍或魯棒解。
術語漢英對照解析:
-
區間 (Interval):
- 英文釋義: A set of real numbers lying between two fixed numbers (the endpoints), which may or may not be included. It represents a range of possible values.
- 在模型中的含義: 指模型參數(如系數
a_ij
, b_i
, c_j
)不是精确已知的單一數值,而是屬于一個閉區間 [a_ij^L, a_ij^U]
, [b_i^L, b_i^U]
, [c_j^L, c_j^U]
。L
表示下界 (Lower bound),U
表示上界 (Upper bound)。這種表示法刻畫了參數的不确定性範圍。
-
線性規劃 (Linear Programming - LP):
- 英文釋義: A mathematical method for determining the best possible outcome (maximizing or minimizing a linear objective function) in a given mathematical model, subject to a set of linear equality or inequality constraints.
- 基礎模型: 标準線性規劃問題可表述為:
$$
begin{align}
text{Maximize (or Minimize)} quad & mathbf{c}^T mathbf{x}
text{subject to} quad & mathbf{A}mathbf{x} leq mathbf{b}
& mathbf{x} geq mathbf{0}
end{align}
$$
其中
mathbf{x}
是決策變量向量,mathbf{c}
是目标函數系數向量,mathbf{A}
是約束系數矩陣,mathbf{b}
是右端項向量。
-
區間線性規劃 (Interval Linear Programming - ILP):
- 英文釋義: An extension of linear programming where some or all of the coefficients in the objective function and/or constraints are not known precisely but are known to lie within specified closed intervals. The goal is to find solutions that are optimal or feasible under all possible realizations of the uncertain parameters within their intervals.
- 模型表示: 區間線性規劃問題的一般形式為:
$$
begin{align}
text{Maximize (or Minimize)} quad & sum_{j=1}^{n} [c_j^L, c_j^U] xj
text{subject to} quad & sum{j=1}^{n} [a{ij}^L, a{ij}^U] x_j leq [b_i^L, b_i^U], quad i = 1, ..., m
& x_j geq 0, quad j = 1, ..., n
end{align}
$$
- 目标函數系數
c_j
∈ [c_j^L, c_j^U]
- 約束系數
a_{ij}
∈ [a_{ij}^L, a_{ij}^U]
- 右端項
b_i
∈ [b_i^L, b_i^U]
核心問題與求解目标:
區間線性規劃的核心挑戰在于處理參數的不确定性。其求解目标通常不是尋找一個單一的最優解(因為參數不确定,單一最優解可能不存在或不穩定),而是尋求:
- 最優解範圍 (Range of Optimal Values): 計算目标函數在所有可能參數組合下的最小可能最優值 (Minimum Optimal Value) 和最大可能最優值 (Maximum Optimal Value)。
- 魯棒最優解 (Robust Optimal Solution): 尋找一個解
mathbf{x}
,使得對于所有可能的參數值在其區間内,該解都是可行的(魯棒可行性),并且在最壞情況下(例如,對于最大化問題,取使目标值最小的參數組合)的目标值盡可能好(魯棒最優性)。這通常涉及求解一個更複雜的、但參數确定的優化問題(如極小極大問題)。
- 必然最優解/可能最優解 (Necessarily/Possibly Optimal Solution): 分析一個給定的解在哪些參數組合下是最優的(可能最優),或者在所有參數組合下是否都是最優的(必然最優)。
應用場景:
區間線性規劃適用于存在數據不确定性的各種規劃問題,例如:
- 生産計劃: 産品單位利潤或資源消耗率在一定範圍内波動。
- 投資組合: 資産收益率或風險系數預測存在區間不确定性。
- 供應鍊管理: 運輸成本、需求或供應量存在區間估計。
- 工程設計: 材料性能參數或載荷存在公差範圍。
權威性參考來源:
- 教科書與專著:
- Chinneck, J. W. (2007). Practical Optimization: A Gentle Introduction. Chapter on Robust Optimization touches upon interval approaches. (Available on SpringerLink or university libraries).
- Moore, R. E., Kearfott, R. B., & Cloud, M. J. (2009). Introduction to Interval Analysis. Society for Industrial and Applied Mathematics (SIAM). (Standard reference on interval mathematics, foundational for ILP). SIAM Bookstore
- Hansen, E., & Walster, G. W. (2004). Global Optimization Using Interval Analysis. Marcel Dekker. (Covers optimization under interval uncertainty). CRC Press
- 學術綜述與論文:
- Hladík, M. (2010). Interval linear programming: A survey. In Linear Programming - New Frontiers in Theory and Applications (pp. 85-120). Nova Science Publishers. (Provides a comprehensive overview of ILP models and solution methods). Nova Science Publishers
- Fiedler, M., Nedoma, J., Ramík, J., Rohn, J., & Zimmermann, K. (2006). Linear Optimization Problems with Inexact Data. Springer Science & Business Media. (In-depth treatment of various uncertainty models in LP, including intervals). SpringerLink
- 專業學會資源:
- Society for Industrial and Applied Mathematics (SIAM): Publishes journals like SIAM Journal on Optimization which frequently feature research on optimization under uncertainty, including interval methods. SIAM
- INFORMS (Institute for Operations Research and the Management Sciences): Journals such as Operations Research and Mathematics of Operations Research cover advanced topics in optimization, including robust and interval programming. INFORMS
網絡擴展解釋
區間線性規劃是傳統線性規劃的一種擴展形式,主要用于處理參數存在區間不确定性的優化問題。以下是關鍵概念解析:
-
核心定義
線上性規劃模型(目标函數和約束均為線性表達式)中,若部分系數(如目标函數系數、約束系數或右側常數項)無法精确獲取,但能确定其取值範圍(即區間),則構成區間線性規劃模型。
-
數學表達示例
基礎模型可表示為:
$$
begin{aligned}
&max[underline{c},overline{c}]^T x
&text{s.t.}[underline{A},overline{A}]x leq [underline{b},overline{b}]
& x geq 0
end{aligned}
$$
其中方括號表示區間參數,如$underline{c}_j leq c_j leq overline{c}_j$。
-
求解目标
主要尋求兩種類型的解:
- 強最優解:在參數所有可能取值下均保持最優
- 弱最優解:至少存在一種參數組合使解最優
- 應用場景
常見于生産計劃、投資決策等需要應對數據波動的領域,例如:
- 原料價格在元/噸波動時的最優采購量
- 市場需求預測為件時的生産計劃制定
- 求解方法
常用區間序關系法、最優性區間法等,核心步驟包括:
① 将區間模型分解為上下界确定性模型
② 驗證解的存在性條件
③ 計算目标函數值區間
注:由于未搜索到具體文獻,以上解釋基于線性規劃與區間分析的理論框架推導。建議通過《區間數優化方法》等專著獲取更嚴謹的數學定義和算法細節。
分類
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