Applied Integer Programming

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出版者:
作者:Chen, Der-San; Batson, Robert G.; Dang, Yu
出品人:
页数:468
译者:
出版时间:2010-1
价格:925.00元
装帧:
isbn号码:9780470373064
丛书系列:
图书标签:
  • 计算
  • 方法
  • 数学
  • 优化
  • 计算机理论
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  • Optimization
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  • Operations Research
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  • Algorithms
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  • Decision Making
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具体描述

An accessible treatment of the modeling and solution of integer programming problems, featuring modern applications and software In order to fully comprehend the algorithms associated with integer programming, it is important to understand not only how algorithms work, but also why they work. Applied Integer Programming features a unique emphasis on this point, focusing on problem modeling and solution using commercial software. Taking an application-oriented approach, this book addresses the art and science of mathematical modeling related to the mixed integer programming (MIP) framework and discusses the algorithms and associated practices that enable those models to be solved most efficiently. The book begins with coverage of successful applications, systematic modeling procedures, typical model types, transformation of non-MIP models, combinatorial optimization problem models, and automatic preprocessing to obtain a better formulation. Subsequent chapters present algebraic and geometric basic concepts of linear programming theory and network flows needed for understanding integer programming. Finally, the book concludes with classical and modern solution approaches as well as the key components for building an integrated software system capable of solving large-scale integer programming and combinatorial optimization problems. Throughout the book, the authors demonstrate essential concepts through numerous examples and figures. Each new concept or algorithm is accompanied by a numerical example, and, where applicable, graphics are used to draw together diverse problems or approaches into a unified whole. In addition, features of solution approaches found in today's commercial software are identified throughout the book. Thoroughly classroom-tested, Applied Integer Programming is an excellent book for integer programming courses at the upper-undergraduate and graduate levels. It also serves as a well-organized reference for professionals, software developers, and analysts who work in the fields of applied mathematics, computer science, operations research, management science, and engineering and use integer-programming techniques to model and solve real-world optimization problems.

《应用整数规划》 在现代决策科学与运营管理领域,许多现实世界的问题,从生产调度、物流网络设计到金融投资组合优化,其核心都可以抽象为复杂的整数规划问题。本书《应用整数规划》深入浅出地剖析了这一强大的数学工具,旨在为读者提供一套系统、实用且具有前瞻性的理论框架和解决策略。 本书的撰写宗旨在于 bridging the gap between theoretical mathematical concepts and practical problem-solving in various industries. 我们不仅仅满足于介绍整数规划的基本模型和求解算法,更着重于展示如何将这些理论工具有效地应用于解决真实世界中遇到的复杂挑战。因此,本书的每一部分都围绕着“应用”展开,力求让读者在学习理论的同时,也能构建起将模型转化为实际解决方案的能力。 核心内容概览: 本书的结构清晰,循序渐进,涵盖了整数规划的各个关键方面: 1. 整数规划基础概念与建模: 模型构建的艺术: 书中详细阐述了如何将各种实际问题中的决策变量、约束条件和目标函数转化为精确的数学模型。我们将重点关注整数变量、二元变量、混合整数变量的引入及其对模型表达能力的影响。 经典整数规划模型: 涵盖了如背包问题、旅行商问题 (TSP)、设施选址问题、生产调度问题、指派问题等一系列具有代表性的整数规划模型。对于每种模型,我们都会剖析其背后的逻辑,并提供多种可能的数学表述。 建模技巧与难点: 针对实际建模过程中可能遇到的挑战,如非线性约束的线性化、集合约束的处理、时间序列问题的建模等,本书提供了实用的技巧和方法。 2. 求解算法与计算方法: 基本求解方法: 详细介绍了割平面法、分支定界法等解决纯整数规划和混合整数规划问题的基本算法。我们将深入分析这些算法的工作原理、优缺点以及它们在求解过程中的计算复杂度。 高级算法与启发式方法: 针对大规模或难解的整数规划问题,本书还介绍了更先进的算法,如列生成法、Benders分解法,以及各种高效的启发式算法和元启发式算法(如遗传算法、模拟退火、禁忌搜索等)。这些方法在实际应用中能够提供高质量的近似解。 现代求解器介绍: 本书会引导读者了解如何使用目前市场上主流的数学规划求解器,如Gurobi, CPLEX, SCIP等。我们将演示如何将模型导入求解器,如何解读求解结果,以及如何通过调整求解器参数来优化求解效率。 3. 跨学科应用案例详解: 生产与运营管理: 详细探讨了在生产计划、物料需求计划 (MRP)、库存管理、设施布局、供应链优化等方面的应用。例如,如何用整数规划模型来优化生产线调度,最小化生产成本并满足交货期;如何设计最优的物流配送网络。 金融与投资: 介绍了整数规划在投资组合选择、风险管理、套利策略设计等领域的应用。书中会展示如何构建投资组合模型,以在风险可控的前提下最大化预期收益。 组合优化与图论: 深入研究了整数规划与图论问题的紧密联系,如路径规划、网络流、图着色等。读者将学习如何利用整数规划的强大建模能力来解决图论中的经典难题。 其他领域的应用: 涵盖了如能源系统优化、医疗资源分配、交通运输调度、电信网络规划等更广泛的应用场景,展示了整数规划的普适性和强大生命力。 4. 建模与求解的最佳实践: 模型校验与敏感性分析: 强调了模型有效性的重要性,并介绍了如何通过校验和敏感性分析来评估模型在不同参数变化下的鲁棒性。 求解效率提升策略: 提供了在建模阶段和求解阶段优化效率的实用建议,包括模型简化、参数选择、算法配置等。 案例研究与项目实践: 本书包含多个详细的案例研究,通过真实数据和具体问题,引导读者一步步完成从问题定义、模型构建、求解到结果解释的全过程。这些案例旨在培养读者的独立解决问题的能力。 本书的特色: 强调应用导向: 理论讲解始终围绕实际问题的解决展开,避免空泛的数学推导,聚焦于如何将数学工具转化为有价值的解决方案。 内容全面且深入: 覆盖了整数规划从基础模型到高级算法的广泛内容,同时也深入探讨了其在多个重要领域的应用。 注重实践指导: 提供了大量可操作的建模技巧和求解策略,并辅以详细的案例研究,帮助读者快速掌握相关技能。 语言清晰易懂: 尽管涉及复杂的数学概念,本书力求语言的严谨与易读性相结合,适合具有一定数学背景或希望进入此领域的读者。 通过研读《应用整数规划》,读者将能够深刻理解整数规划作为一种强大的决策支持工具,并掌握将其应用于解决现实世界中复杂优化问题的能力。无论是学术研究人员、数据科学家、运营分析师,还是希望提升决策能力的管理者,本书都将是您不可或缺的参考指南。

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读后感

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《Applied Integer Programming》这本书,我只能说,它彻底刷新了我对整数规划这个领域的认知。我原本以为它会是一本充斥着枯燥公式和抽象概念的学术著作,但事实却截然相反。作者以一种极其生动和引人入胜的方式,将复杂的整数规划理论呈现在读者面前。开篇就为我构建了一个扎实的理论基础,从线性规划的内涵到整数规划的特有挑战,每一个概念都讲解得清晰而透彻。我特别欣赏书中对“割平面法”的深入剖析,它不仅仅是简单地介绍算法,更重要的是,作者通过详尽的数学推导和几何直观解释,让我理解了割平面是如何一步步“逼近”最优整数解的。这种对算法内在机制的深入挖掘,是我在其他书籍中很少看到的。此外,书中还花了不少篇幅介绍了几种主流的整数规划求解器,并且分享了在实际应用中如何有效地使用这些工具,包括模型预处理、参数调优以及结果解读等方面。这些实操性的内容,对于我这样一位希望将理论知识转化为实际生产力的人来说,简直是无价之宝。书中穿插的各种案例研究,更是将抽象的理论与现实世界紧密联系起来,让我看到了整数规划在供应链管理、生产调度、资源分配等多个领域的巨大应用潜力。我尝试着将书中的建模方法应用到我目前负责的一个物流优化项目中,效果显著,不仅提高了效率,还节约了大量成本。这本书绝对是我近期读过的最有价值的一本。

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我不得不说,《Applied Integer Programming》这本书,绝对是我在优化领域学习道路上的一个重要的里程碑。在我看来,许多关于整数规划的书籍,要么过于学术化,要么过于浅显,很难找到一个既能深入理论又能指导实践的优秀作品。而这本书,恰恰做到了这一点。作者在讲解基础概念时,始终保持着严谨的数学逻辑,同时又注重用生动形象的语言来解释抽象的概念,使得我这样的读者能够轻松理解。我印象特别深刻的是,书中对“割平面法”的讲解,它不仅解释了算法的原理,更重要的是,它深入剖析了割平面是如何逐步“收紧”可行域,最终找到最优整数解的。这种对算法内在机制的深入挖掘,让我受益匪浅。此外,书中还花了不少篇幅介绍了几种主流的整数规划求解器,并且分享了在实际应用中如何有效地使用这些工具,包括模型预处理、参数调优以及结果解读等方面。这些实操性的内容,对于我这样一位希望将理论知识转化为实际生产力的人来说,简直是无价之宝。书中穿插的各种案例研究,更是将抽象的理论与现实世界紧密联系起来,让我看到了整数规划在供应链管理、生产调度、资源分配等多个领域的巨大应用潜力。这本书绝对是我近期读过的最有价值的一本。

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这本书,哦,我得说,它着实让我对整数规划这个领域有了全新的认识。作为一名在优化领域摸爬滚打多年的从业者,我一直觉得在理论与实践之间似乎总有一层薄纱,而《Applied Integer Programming》这本书,就像一把精准的手术刀,毫不留情地揭开了它。书中那些详尽的案例分析,让我能够清晰地看到,抽象的数学模型是如何一步步落地,解决现实世界中的复杂问题。从最初的线性规划基础,到各种分支定界、割平面法的精妙应用,作者都用一种非常直观且富有洞察力的方式进行了阐述。尤其让我印象深刻的是,书中并没有止步于理论的堆砌,而是花了大量篇幅讲解了如何将这些理论转化为可执行的代码,并且针对不同的求解器,提供了相应的技巧和注意事项。这对于我这种希望将优化技术融入到日常工作中的人来说,简直是福音。它不仅仅是一本教材,更像是一本操作手册,一本充满智慧的指南。我甚至尝试着将书中的一些方法应用到我目前正在处理的一个供应链优化项目中,效果令人惊喜。虽然过程中也遇到了一些挑战,但书中提供的调试思路和性能优化建议,都给了我莫大的启发。阅读这本书,就像是在和一位经验丰富的导师对话,他不仅传授知识,更教会你如何思考,如何解决问题。我强烈推荐给任何对整数规划感兴趣,并且希望将理论知识转化为实际应用的人。

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《Applied Integer Programming》这本书,我只能说,它真的让我对整数规划有了脱胎换骨的认识。我原本以为,这本书会充斥着枯燥的数学公式和抽象的概念,但当我翻开它,却被它那清晰的逻辑和循序渐进的讲解深深吸引。作者从最基本的线性规划理论入手,逐步深入到各种整数规划的求解方法,例如分支定界法、割平面法等等。我特别喜欢书中对“分支定界法”的讲解,它不仅仅是介绍了算法的步骤,更重要的是,作者通过详细的数学推导和几何直观解释,让我理解了为什么这种方法能够有效地找到最优解,以及如何通过改进分支策略和界限计算来提高求解效率。此外,书中还花费了大量的篇幅介绍了几种重要的整数规划模型,例如混合整数规划(MIP)和二次整数规划(QP),并且针对每种模型,都提供了详尽的建模指南和求解技巧。这对于我这种在实际工作中经常需要构建和求解各种优化模型的人来说,简直是如获至宝。书中还穿插了许多来自不同行业的案例分析,这些案例不仅具有代表性,而且都经过了深入的剖析,展示了整数规划在解决实际问题时的强大威力。我尝试着将书中的一些建模技巧应用到我目前正在处理的一个生产计划优化项目中,结果令人惊喜,求解速度和解的质量都有了显著的提升。这本书不仅仅是一本教科书,更是一本可以伴随我成长的实践指南。

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《Applied Integer Programming》这本书,真的让我对整数规划这个领域有了耳目一新的认识。我之前接触过一些关于优化的书籍,但很多都过于侧重理论,对于如何实际应用,往往一带而过。这本书则完全不同,它将理论的深度与实践的广度完美地结合在了一起。作者以一种非常系统和深入的方式,从最基本的整数规划概念出发,逐步引入各种求解算法,并且重点阐述了这些算法在实际应用中的优势和局限性。我印象特别深刻的是,书中对“分支定界法”的讲解,它不仅解释了算法的原理,更重要的是,作者通过详细的数学推导和几何直观解释,让我理解了为什么这种方法能够有效地找到最优解,以及如何通过改进分支策略和界限计算来提高求解效率。此外,书中还花了不少篇幅介绍了几种主流的整数规划求解器,并且分享了在实际应用中如何有效地使用这些工具,包括模型预处理、参数调优以及结果解读等方面。这些实操性的内容,对于我这样一位希望将理论知识转化为实际生产力的人来说,简直是无价之宝。书中穿插的各种案例研究,更是将抽象的理论与现实世界紧密联系起来,让我看到了整数规划在供应链管理、生产调度、资源分配等多个领域的巨大应用潜力。这本书绝对是我近期读过的最有价值的一本。

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我必须得说,《Applied Integer Programming》这本书,是我在学习优化理论道路上遇到的最棒的导师之一。它不像某些书籍那样,将理论讲得过于高高在上,而是以一种极其亲切和易于理解的方式,将整数规划的精髓娓娓道来。作者在讲解基础概念时,非常注重数学的严谨性,但同时又不失生动性,让我能够深刻理解数学模型是如何刻画现实世界的复杂性的。我印象最深刻的是,书中对“分支定界法”的讲解,它不仅仅是介绍了算法的步骤,更重要的是,作者通过详细的分析,让我理解了为什么这种方法能够找到最优解,以及如何通过改进分支策略和界限计算来提高求解效率。此外,书中还花费了大量的篇幅介绍了几种重要的整数规划模型,例如混合整数规划(MIP)和二次整数规划(QP),并且针对每种模型,都提供了详尽的建模指南和求解技巧。这对于我这种在实际工作中经常需要构建和求解各种优化模型的人来说,简直是如获至宝。书中还穿插了许多来自不同行业的案例分析,这些案例不仅具有代表性,而且都经过了深入的剖析,展示了整数规划在解决实际问题时的强大威力。我尝试着将书中的一些建模技巧应用到我目前正在处理的一个生产计划优化项目中,结果令人惊喜,求解速度和解的质量都有了显著的提升。这本书不仅仅是一本教科书,更是一本可以伴随我成长的实践指南。

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在阅读《Applied Integer Programming》之前,我对整数规划的理解仅限于一些基础的理论概念,对于如何将其应用于实际问题,我感到有些茫然。这本书就像一座灯塔,照亮了我前进的方向。作者用一种非常清晰、有条理的方式,从最基本的整数规划模型开始,逐步深入到更复杂的算法和技术。我尤其欣赏书中对“可行性区域”和“最优解”的几何解释,这让我能够更直观地理解算法的每一步操作。书中对于“分支定界法”的讲解,堪称经典,它不仅解释了算法的原理,还深入剖析了分支节点选择和界限更新的策略,这对于理解算法的效率至关重要。此外,作者还花了大量的篇幅介绍了几种常用的整数规划求解器,并分享了如何在实际应用中有效地使用它们。这一点对我来说非常实用,因为我经常需要与不同的求解器打交道,了解它们的优缺点以及如何优化参数,能够大大提高我的工作效率。书中还提供了一些关于如何处理大规模整数规划问题的技巧,例如列生成法和启发式算法。这些内容对于我在实际项目中遇到的复杂问题提供了宝贵的解决方案。总而言之,《Applied Integer Programming》不仅仅是一本技术书籍,更是一本充满智慧的指南,它帮助我将抽象的数学理论与现实世界的复杂挑战联系起来,让我能够更自信地运用整数规划来解决问题。

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坦白说,我一开始对《Applied Integer Programming》的期待不高,认为它可能只是市面上众多关于优化算法的书籍之一,内容大同小异。然而,这本书彻底颠覆了我的看法。它的独特之处在于,它将理论的深度与实践的广度完美地结合在了一起。作者并没有回避整数规划的复杂性,而是以一种非常系统和深入的方式,从基础的数学原理出发,一步步引导读者理解各种求解技术。我印象最深刻的是,书中对“割平面法”的讲解,它将原本在我看来有些抽象的概念,通过详细的几何解释和代数推导,变得清晰可见。作者还特别强调了在实际应用中,如何根据问题的特性选择合适的求解算法,以及如何对模型进行改进以提高求解效率。这一点对我来说尤为重要,因为我经常需要在有限的时间内解决实际的优化问题,而选择错误的算法可能会导致求解时间过长,甚至无法得到结果。书中还穿插了许多来自不同行业的案例,这些案例不仅具有代表性,而且都经过了详尽的分析,展示了整数规划在实际应用中的强大威力。我特别喜欢它对“资源分配问题”和“调度问题”的建模和求解分析,这些都是我日常工作中经常会遇到的挑战。通过学习书中的方法,我能够更有效地构建模型,并找到更优的解决方案。这本书不仅仅是知识的传授,更是一种思维的启迪,它让我看到了数学模型在解决现实世界问题中的无限可能。

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我之前一直觉得整数规划这个领域,理论上非常丰富,但在实际应用层面,总感觉有一层隔阂,不知道如何有效地将抽象的模型转化为可解决的实际问题。《Applied Integer Programming》这本书,恰恰填补了我在这方面的知识空白。它不仅仅是理论的讲解,更重要的是,它将理论与实践紧密地结合在一起。作者以一种非常系统和深入的方式,从最基础的整数规划概念出发,逐步引入各种求解算法,并且重点阐述了这些算法在实际应用中的优势和局限性。我印象特别深刻的是,书中对“割平面法”的讲解,它不仅解释了算法的原理,更重要的是,它深入剖析了割平面是如何逐步“收紧”可行域,最终找到最优整数解的。这种对算法内在机制的深入挖掘,让我受益匪浅。此外,书中还花了不少篇幅介绍了几种主流的整数规划求解器,并且分享了在实际应用中如何有效地使用这些工具,包括模型预处理、参数调优以及结果解读等方面。这些实操性的内容,对于我这样一位希望将理论知识转化为实际生产力的人来说,简直是无价之宝。书中穿插的各种案例研究,更是将抽象的理论与现实世界紧密联系起来,让我看到了整数规划在供应链管理、生产调度、资源分配等多个领域的巨大应用潜力。这本书绝对是我近期读过的最有价值的一本。

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我原本以为,《Applied Integer Programming》会是一本充斥着晦涩公式和抽象概念的理论书籍,毕竟“整数规划”这个名字本身就带有一丝高深莫测的意味。然而,当我真正翻开它,却被它那清晰的逻辑和循序渐进的讲解深深吸引。作者在开篇就为我们构建了一个坚实的数学基础,从线性代数的基本概念到更复杂的凸集理论,每一个细节都讲解得透彻而易懂。然后,他巧妙地将这些基础知识与整数规划的核心思想相结合,逐步引入各种求解算法,比如我一直以来觉得有些难以掌握的分支定界法,在书中的阐述下,变得异常清晰。作者不仅解释了算法的原理,更重要的是,他深入剖析了算法的内在机制,让我们理解为什么它能有效地求解整数规划问题。此外,书中对于不同类型整数规划问题的分类,以及针对每种类型所推荐的建模技巧,也让我受益匪浅。我之前在建模时经常会遇到一些瓶颈,不知道如何有效地将实际问题转化为数学模型,而这本书则为我提供了很多实用的建模思路和方法。它就像一个宝库,里面藏着无数解决复杂优化问题的“钥匙”。我特别喜欢书中对“如何处理大规模问题”的讨论,这对于我们这些在工业界工作的人来说至关重要。书中介绍的一些启发式算法和近似算法,虽然不能保证找到最优解,但在实际应用中,它们能够以惊人的速度提供高质量的解决方案,这在时间紧迫的项目中尤为宝贵。

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