Solution of a fractional combinatorial optimization problem by mixed integer programming
Résolution d'un problème combinatoire fractionnaire par la programmation linéaire mixte
Résumé
Les programmes mathématiques fractionnaires apparaissent dans de nombreux domaines de la recherche opérationnelle, de l'inform-atique et de l'économie. Nous considérons dans ce papier le problème de la maximisation de la somme de plusieurs ratios hyperboliques en variables 0-1 (SRH). Contrairement à la maximisation d'un seul ratio, très peu d'auteurs se sont intéressés à ce problème. Nous proposons deux formulations de SRH par des programmes linéaires en variables mixtes et deux stratégies différentes pour résoudre ces programmes. La première consiste à appliquer directement un outil général de programmation linéaire en variables mixtes et la deuxième est fondée sur un algorithme de branch and bound spécifique qui utilise une réécriture plus précise des programmes en chaque noud de l'arbre de recherche. Nous proposons également une résolution de SRH par une méthode heiristique et nous exploitons la solution ainsi obtenue pour améliorer la première stratégie. Nous présentons des résultats expérimentaux permettant de comparer les différentes approches.
Les programmes mathématiques fractionnaires apparaissent dans de nombreux domaines de
la recherche opérationnelle, de linformatique et de léconomie. Nous considérons dans ce papier
le problème de la maximisation de la somme de plusieurs ratios hyperboliques en variables 0-1
(SRH). Contrairement à la maximisation dun seul ratio, très peu dauteurs se sont intéressés à
ce problème. Nous proposons deux formulations de SRH par des programmes linéaires en variables
mixtes et deux stratégies différentes pour résoudre ces programmes. La première consiste à
appliquer directement un outil général de programmation linéaire en variables mixtes et la deuxième
est fondée sur un algorithme de branch and bound spécifique qui utilise une réécriture plus
précise des programmes en chaque noeud de larbre de recherche. Nous présentons également
une résolution de SRH par une méthode heuristique et nous exploitons la solution ainsi obtenue
pour améliorer la première stratégie. Nous présentons des résultats expérimentaux permettant de
comparer les différentes approches.
Mots-clés : Optimisation combinatoire fractionnaire, Somme de ratios hyperboliques, Programmation
linéaire en variables mixtes, Branch-and-bound, Expérimentation.