整数线性规划(IntegerLinearProgramming,简称ILP)是线性规划(LinearProgramming,LP)的一个分支,其特点是要求部分或全部决策变量取整数值。它在许多实际问题中具有广泛应用,如生产调度、物流优化、资源分配等场景,因为在这些问题中,决策变量通常代表不可分割的实体(如机器数量、员工人数等)。与标准线性规划不同,整数线性规划增加了变量的整数约束,这使得问题求解变得更加复杂。即使问题的约束条件和目标函数都是线性的,整数约束也会导致可行解空间变为离散集合,从而使得传统的线性规划算法(如单纯形法)无法直接应用。整数线性规划问题可以分为以下几类:1.纯整数线性规划(PureILP):所有决策变量都必须取整数值。2.混合整数线性规划(MixedILP):部分决策变量取整数值,其余变量可以取实数值。3.0-1整数规划(BinaryILP):决策变量只能取0或1,常用于表示是否选择某项决策。求解整数线性规划的常用方法包括分支定界法(BranchandBound)、割平面法(CuttingPlane)以及现代商业求解器中结合这些技术的混合算法。尽管整数线性规划在计算复杂性上属于NP难问题,但借助高效的算法和优化工具,许多实际问题仍能得到有效解决。
