二次コスト0ー1型混合整数計画問題に対する近似解法

向井 くみこ (9551112)


0ー1型混合整数計画問題とは、数理計画問題のクラスのひとつであり、 0ー1変数と連続変数を含む問題である。 本研究は、二次コスト関数をもつ0−1型混合整数計画問題に対象とし、 問題を二段階問題に定式化して得られる上位レベルの非線形0ー1計画問題に対して、 近似解法を提案することを目的とする。

提案する主アルゴリズムは反復法の一種であり、 現在の反復点において目的関数を一次近似することで 部分問題を構成し、その近似解を次の反復点とする。 このとき、近似精度がある程度の信頼性を保てるような範囲内に、 部分問題の近似解が存在する必要がある。 このため、現在の点からの距離をペナルティ項として部分問題の目的関数に組み込み、 ペナルティ係数を近似精度に応じて適応的に調節する方法を提案する。 これは、信頼領域法の考え方に基づいており、 生成する点列に対して目的関数が単調に減少することが保証される。

また、部分問題の解法には、Hopfield ネットワークを用いた副アルゴリズムを 適用するが、ここでは通常の状態遷移規則を拡張して、 仮遷移を含む新たな状態遷移規則を提案する。

最後に、提案するアルゴリズムを工場配置問題に適用して 行った計算機実験の結果を示し、アルゴリズムの有効性を検証する。

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