基于MATALB的CPLEX优化平台构建

王玮 何松 杨青斌

摘要：CPLEX求解器是直接应用于众多优化问题或模型的求解。然而，截至目前较为完整的CPLEX优化平台构建的方法与过程的文献仍未出现。为此，笔者基于算法程序设计需要，设计了一整套基于MATALB的CPLEX优化平台构建方案，目的在于理清CPLEX优化平台构建的总体思路、方法及过程，为众多刚入门的科研工作者面临的模型求解问题提供一定的理论与技术支持，丰富模型求解的理论体系。

关键词：CPLEXMATALB;模型求解;yalmip

中图分类号：TP39 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2018）12-0098-02

0 引言

凭借简单、快捷、易于移植的优良特征，IBM WebSphere ILOG CPLEX已成功应用于包括SAP、Oracle、Sabre以及众多科研单位与机构，其可解决的问题大致包括线性规划问题、二次方程规划问题、二次方程约束规划问题以及混合整型规划问题等几类。其中，对于混合整型规划问题，由于带求解变量包括整形变量与其他浮点变量，常规的诸如PSO（Particle Swarm Organization，PSO）等优化算法难以使用该类问题或者模型的求解。

CPLEX平台构建包括IBM WebSphere ILOG CPLEX等关键软件的下载、CPLEX与yalmip软件在MATALB平台上的安装与测试等多个环节，构建过程较为繁琐与复杂。而且，目前仍见完整的研究文献就该问题展开详细、准确分析。为此，笔者基于程序设计需要，设计了一整套基于MATALB的CPLEX优化平台构建方案，目的在于理清CPLEX优化平台构建的总体思路、方法及过程，为众多刚入门的科研工作者面临的模型求解问题提供一定的理论与技术支持。

1 CPLEX优化平台构建的准备工作

CPLEX优化平台构建的准备工作主要是指MATALB软件、CPLEX软件与yalmip软件下载工作。鉴于MATALB软件的使用较为普遍，此处其下载不做赘述。

1.1 CPLEX软件的下载

CPLEX软件由IMB公司研制与开发。虽然，有许多网址或网站给出了CPLEX软件下载链接与下载方式，但多数下载内容与标注名称不符，即下载的软件多数不能使用。由此，CPLEX软件的下载当从IMB公司给出的官网地址（https：//www.ibm.com/ developerworks/cn/downloads/ws/ilogcplex/），图1为该软件下载的登录界面。

1.2 yalmip软件的下载

yalmip软件的下载与CPLEX软件下载遇到的问题相类似，即许多网址或网站的下载内容与标注名称不符。经数次尝试与下载，笔者认为该网址https：//yalmip.github.io /？n=Main.HomePage给出的yalmip软件下载方法较为可靠。图1为该软件的下载界面。

2 CPLEX优化平台的构建

如前所述，本文涉及的CPLEX优化平台构建主要基于MATALB软件平台。同样，考虑到MATALB软件的使用较为普遍，其安装此处不作赘述。

2.1 CPLEX软件安装

由于CPLEX优化平台构建于MATALB软件，因此将CPLEX软件嵌入式安装于MATALB软件较为关键。为简单起见，本文将CPLEX软件的安装位置设置为MATALB软件中的toolbox文件位置。

具体步骤如下：

1）双击打开CPLEX软件安装程序（本文选择的版本为cplex_studio 12.7.1）;2）将CPLEX软件的安装位置选择为MATALB中的toolbox文件位置;3）为便于CPLEX调用，将MATALB文件的执行路径包含CPLEX相关安装文件，如图2所示。

其中，在步骤3中，需首先选中CPLEX相关安装文件，拖動鼠标选中，单击“添加文件夹”，然后选择“保存即可”。

2.2 yalmip软件安装

同样，考虑到CPLEX优化平台构建于MATALB软件，需将本文将yalmip软件的安装位置设置为MATALB软件中的toolbox文件位置。具体步骤如下：

1）双击打开yalmip软件安装程序;2）将yalmip软件的安装位置选择为MATALB中的toolbox文件位置;3）同时，将MATALB文件的执行路径包含yalmip相关安装文件，如图3所示。

与CPLEX软件安装过程相类似，在步骤3中，需首先选中yalmip相关安装文件，拖动鼠标选中，单击“添加文件夹”，然后选择“保存即可”。

3 CPLEX优化平台的测试

图4为CPLEX优化平台构建方案的测试结果。从测试结果中可以看出，选择安装的CPLEX版本为IBM 12.7.1，即安装成功。同时，也可以观测到其他版本（例如IBM 12.7.0与IBM 12.8.0）的CPLEX软件未见安装的信息。

CPLEX Optimizing Platform Construction Base on MATLAB

WANG Wei1， HE Song2， YANG Qing-bin3

（1.West Industry Region of Shihezi Energy Investment Co.， Ltd， Shihezi  Xinjiang  832000;

2.Southern Thermoelectric Plant of Shihezi Energy Investment Co.， Ltd， Shihezi  Xinjiang  832000;

3.Renewable Energy DepartmentChina Electric Power Research Institute， Nanjing  Jiangsu  210003）

Abstract：The CPLEX solver is directly applied to many optimization problems or models. However， up to now， a relatively complete literature on the method and process of CPLEX optimization platform has not yet appeared. Therefore， based on the need of algorithmic programming， a complete set of CPLEX optimization platform based on MATALB is designed. The purpose is to clarify the overall idea， method and process of the construction of CPLEX optimization platform， and provide some theoretical and technical support for the problem of model solving for many of the first introductory researchers. The theoretical system of model solving.

Key words：CPLEXMATALB;model solver;yalmip