Ferramenta de otimização
A ferramenta de otimização resolve a programação linear (LP), o número misto de programação linear (MILP) e os problemas de otimização de programação quadrática (QP) usando modos Matrix, manual e de entrada de arquivo.
Esta ferramenta utiliza a ferramenta R. Acesse Opções > Baixar ferramentas preditivas e faça login em Portal de downloads and licenças do Alteryx para instalar o R e os pacotes usados pela Ferramenta R. Veja Baixar e utilizar ferramentas preditivas.
O que é otimização?
A otimização tem aplicações amplas em muitas indústrias, como cadeia de suprimentos, transporte, serviços financeiros, varejo, telecomunicações e energia. As áreas de aplicação incluem otimização da cadeia de suprimentos, otimização de sortimento, otimização de portfólio, agendamento de força de trabalho e agendamento esportivo.
Um problema de otimização geralmente tem a seguinte forma matemática, consistindo de uma função objetiva (primeira equação), um conjunto de restrições (segunda equação), e uma especificação dos tipos (contínuo, inteiro, binário) e limites da decisão variáveis (terceira equação). O objetivo é geralmente encontrar os valores das variáveis de decisão que maximizam ou minimizam o objetivo, ao mesmo tempo que satisfazem todas as restrições subjacentes, tipos e limites.
Conecte entradas
Não são necessárias entradas para os modos de entrada manual ou arquivo. Para o modo de entrada Matrix, as entradas o e A são necessárias, mas B e Q são opcionais.
- O âncora: (necessário para o modo de entrada da matriz) Use esta entrada para fornecer os nomes das variáveis de decisão, seus coeficientes na função objetiva e, opcionalmente, seus limites e tipos.
- variável: (obrigatório) uma cadeia de caracteres, nomes de variáveis de decisão. Corresponde a x nas equações.
- coeficiente: (exigido) um número, coeficiente de cada variável da decisão na função objetiva. Corresponde a c.
- lb: (opcional) um número, limite inferior da variável de decisão. O valor padrão é 0.
- UB: (opcional) um número, limite superior da variável de decisão. O valor padrão é INF (infinito positivo).
- tipo: (opcional) um caractere, o tipo da variável de decisão, que pode ser C (contínuo), B (binário), ou i (inteiro). O valor padrão é C.
- Uma âncora: (necessário para modo de entrada de matriz) Use esta entrada para fornecer a matriz de restrição correspondente a a nas equações. Você pode organizar a matriz de duas maneiras diferentes:
- Matriz densa:
- Restrições em linhas: cada linha corresponde a uma restrição. O primeiro campo pode, opcionalmente, ser nomeado restrição para indicar o nome da restrição em cada linha, enquanto os nomes de campo restantes devem corresponder às variáveis de decisão definidas em o. Além disso, você pode incluir os campos dir e RHS para rolar a entrada B para isso.
- Variáveis em linhas: cada linha corresponde a uma variável. O primeiro campo deve ser nomeado Variable, enquanto os nomes de campo restantes devem corresponder aos nomes de restrição. Note que isso corresponde à transposição da matriz a nas equações acima.
- Matriz esparsa: para conjuntos de restrição maiores, você pode especificar a matriz a em seu formulário Slam. Ele consiste em três campos obrigatórios i, j e v, onde i e j são índices de linha e coluna, respectivamente, e v é o valor diferente de zero do elemento Matrix. O modo matriz esparsa sempre pressupõe restrições em linhas.
- B âncora: (obrigatório se não já fornecido em a) Use esta entrada para fornecer o nome, direção e lado direito das restrições.
- restrição: (opcional) uma seqüência de caracteres, o nome da restrição.
- Dir: uma String, direção da desigualdade de restrição. Tem que ser > =,</= or ==.>
- RHS: um número, o lado direito da desigualdade, correspondente a b.
- âncora Q: opcional. Use esta entrada para fornecer a porção quadrática da função objetiva, para problemas de programação quadráticas. Corresponde a Q nas equações. Você pode especificá-lo como uma matriz densa ou como uma matriz esparsa.
- Matriz densa: os nomes de campo devem corresponder aos nomes de variáveis de decisão definidos em o.
- Matriz esparsa: os nomes de campo são i, je v, onde i e j são índices de linha e coluna, respectivamente, e v é o valor diferente de zero do elemento Matrix associado.
Começando com 11,0, você pode habilitar o mapeamento de campo de exibição para a opção de entrada âncora o para mais flexibilidade com nomes de campo. Designer
Exemplo
Se suas equações de restrição são: x + 2a + 3Z x + y > = 1, a seguir estão todas as entradas legítimas para a entrada a: </bx>
Com campo de restrição:
| restrição | x | y | Z | |
|---|---|---|---|---|
| 1 | C1 | 1 | 2 | 3 |
| 2 | C2 | 1 | 1 | 0 |
Sem campo de restrição:
| variável | C1 | C2 | |
|---|---|---|---|
| 1 | x | 1 | 1 |
| 2 | y | 2 | 1 |
| 3 | Z | 3 | 0 |
Incluindo dir e RHS:
| x | y | Z | dir | rhs | |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 1 | 2 | 3 | <= | 4 |
| 2 | 1 | 1 | 0 | >= | 1 |
A ordem de variáveis para Input o e Input a deve ser a mesma.
Exemplo
O seguinte é uma entrada legítima para a entrada a:
| variável | C1 | C2 | |
|---|---|---|---|
| 1 | x | 1 | 1 |
| 2 | y | 2 | 1 |
| 3 | Z | 3 | 0 |
Começando com 11,0, você pode usar outros nomes de campo para "restrição" ou "variável" e a ferramenta de otimização infere inteligentemente qual campo contém restrições e qual campo contém variáveis. No entanto, a Convenção de nomenclatura ainda é preferida e recomendada.Designer
Modos de entrada
Selecione o modelo como matrizes
O modo Matrix suporta uma matriz densa ou esparsa (Slam). As entradas o e a são necessárias para o modo de entrada Matrix.
Selecione o tipo de problema:
- Programa linear: (padrão) (LP) lineares objetiva e linear restrições com variáveis de decisão contínua.
- Programa inteiro misto: (MILP) lineares objetiva e linear restrições com binário ou inteiro variáveis de decisão, juntamente com variáveis de decisão contínua.
- Programa quadrática: (QP) restrições quadráticas objetivas e lineares com variáveis de decisão contínuas.
Selecione Solver:
- Glpk: (padrão) para programas lineares e inteiros mistos programas lineares
- Symphony: para programas lineares e programas inteiros mistos. Ele geralmente executa melhor do que Glpk para MILP.
- Quadprog: para programas quadráticas.
Maximizar objetivo? : Ative esta opção se desejar maximizar a função objetiva. Caso contrário, a ferramenta minimiza a função objetiva.
Selecionar modo de restrição para a âncora de entrada A: para obter detalhes, consulte entradas.
- Matriz densa, restrições em linhas (padrão)
- Matriz densa, variáveis em linhas
- Matriz esparsa (SLAM)
Mapeamento de campo de exibição para âncora de entrada o: (opcional) o Input o requer as palavras reservadas Variable, coeficiente, lb, UBou Type para os nomes de campo da tabela de entrada. Se você usar nomes de campo diferentes, ou se os nomes de campo contiverem espaço em branco entrelinhamento ou à direita, ocorrem erros. Ao habilitar essa opção, você pode mapear os campos existentes para oscampos de variável, coeficiente, lb, UBe Type correspondentes sem a etapa extra de usar um Ferramenta Selecionar para alterar os nomes de campo.
Inserir o modelo manualmente
Este modo oferece uma interface interativa onde você pode especificar objetivos e restrições diretamente. A análise de sensibilidade está disponível para problemas de programação linear.
Selecionar tipo de problema
- Programa linear: (LP) restrições lineares objetivas e lineares com variáveis de decisão contínuas.
- Programa inteiro misto: (MILP) lineares objetiva e linear restrições com binário ou inteiro variáveis de decisão, juntamente com variáveis de decisão contínua.
- Programa quadrática: (QP) restrições quadráticas objetivas e lineares com variáveis de decisão contínuas.
Selecione Solver: Glpk (para programa linear e programa inteiro misto), Symphony (para programa linear e programa inteiro misto), ou Quadprog (para o programa quadrática).
Maximizar objetivo? : Ative esta opção se este for um problema de maximização.
Listade variáveis: especifique uma lista separada por vírgulas de nomes de variáveis de decisão.
Objetivo: especifique uma função objetiva a ser maximizada ou minimizada.
Restrições: especifique as restrições. Certifique-se de que todas as variáveis na restrição estão no lado esquerdo do sinal de desigualdade/igualdade. (por exemplo, o Solver falhará para a restrição 2x > = y + 4, mas será executada com êxito para a restrição 2x-y > = 4. Embora ambas as equações sejam matematicamente equivalentes, a segunda atende aos requisitos do Solver.)
Limitese tipos: Especifique os limites e tipos.
Especificar o modelo de um arquivo
Este modo suporta entrada de arquivo modelo padrão do setor.
Selecione tipode arquivo: CLPEX_LP, MathProgou MPS_Free.
Selecione Solver: Glpk (para programa linear e programa inteiro misto), Symphony (para programa linear e programa inteiro misto), ou Quadprog (para o programa quadrática).
Selecione arquivo: especifique um arquivo de modelo de otimização.
Visualizar a saída
- âncora: esta saída fornece um painel interativo da solução.
- D âncora: esta saída consiste em três tabelas separadas por pipe: Resumo, variáveise restrições. Eles podem ser usados upstream no fluxo de trabalho para criar relatórios e painéis.
- S âncora: esta é uma saída de dados simples que consiste em uma única tabela com o valor ideal da função objetiva e as variáveis de decisão. Para problemas que consistem apenas em variáveis de decisão binárias (0/1), esta tabela contém apenas os valores que são 1.