docplex实战

摘要：运筹做为一个运筹人多少知道些仿真优化软件当然高阶的运筹实践一定是以代码为基础的无论用什么代码最终也是在代码中首先建立所要优化问题的抽象模型一般都是一个优化问题如果你会的话就可以无障碍阅读接下来的内容如果你不会的话花半天时间学一下再来准备工作

做为一个运筹人,多少知道些仿真/优化软件,当然,高阶的运筹实践一定是以代码为基础的,无论用什么代码,最终也是在代码中首先建立所要优化问题的抽象模型,一般都是一个优化问题：

$$ minimize f_0(x) $$ $$ subject to f_i(x)leq b_i i=1,...,m. $$

如果你会python的话,就可以无障碍阅读接下来的内容,如果你不会python的话,花半天时间学一下再来！

当然,使用docplex 的首先就要下载docplex,可以直接pip下载.

$ pip install docplex 

同时需要去下载一个cplex community edition　ILOG CPLEX ,
可以点击try free edition,新建个账号后下载一个cplex community edition.

在安装完成后,在写一个python项目求解运筹问题之前呢,还要多做一点微小的工作.
对于cplex 的cp(Constraint Programming Modeling)模块,可以在py文件中添加

from docplex.cp.config import context
context.solver.agent = "local"
context.solver.local.execfile = "/media/senmu/source/program_exp/ibm/ILOG/CPLEX_Studio_Community128/cpoptimizer/bin/x86-64_linux/cpoptimizer"

将context.solver.local.execfile 修改成你本地的目录地址.

对于cplex 的mp(Mathematical Programming Modeling)模块,可以参考docplex mp 设置

设置好PYTHONPATH,比如linux在~/.bashrc中添加

export PYTHONPATH="/media/senmu/source/program_exp/ibm/ILOG/CPLEX_Studio_Community128/cplex/python/3.6/x86-64_linux"

首先是一个经典的八皇后问题 Eight_queens_puzzle
解决八皇后问题通常要用到递归,使用大量的计算资源,将其转为约束问题只需要添加all_diff约束
all_diff reference.

import docplex.cp

from docplex.cp.model import CpoModel
from sys import stdout

from docplex.cp.config import context
context.solver.agent = "local"
context.solver.local.execfile = "/media/senmu/source/program_exp/ibm/ILOG/CPLEX_Studio_Community128/cpoptimizer/bin/x86-64_linux/cpoptimizer"

NB_QUEEN = 8

mdl = CpoModel(name="NQueen")

x = mdl.integer_var_list(NB_QUEEN, 0, NB_QUEEN - 1, "X")

mdl.add(mdl.all_diff(x))

mdl.add(mdl.all_diff(x[i] + i for i in range(NB_QUEEN)))

mdl.add(mdl.all_diff(x[i] - i for i in range(NB_QUEEN)))

print("Solving model....")
msol = mdl.solve(TimeLimit=10)

if msol:
    stdout.write("Solution:")
    sol = [msol[v] for v in x]
    for v in range(NB_QUEEN):
        stdout.write(" " + str(sol[v]))
    stdout.write("
")
    stdout.write("Solve time: " + str(msol.get_solve_time()) + "
")
else:
    stdout.write("No solution found
")

可以直接访问github docplex-examples 查看更多例子，也可以使用nbviewer查看. 在nbviewer上查看docplex