Pyomo：如何使用二维数组或集合

Question

我有一个矩阵，每个单元格承载不同的整数状态。我只是想通过特定规则约束每个单元格，但 pyomo 不理解数据类型。

这是我的

import pyomo.environ as pe

def assign_server_locations(model, i, j):
    return model[i, j] >= 0 


server_map = [[-1,1],[2,-2],[-3,3]]
model = pe.ConcreteModel()

model.server_x = range(2)
model.server_y = range(3)
model.server_map = pe.Set(dimen = 2, initialize = server_map)
model.c1 = pe.Constraint(model.server_map, model.server_y, model.server_x, rule=assign_server_locations)

创建约束的错误是

TypeError: assign_server_locations() takes 3 positional arguments but 5 were given

如何才能：

正确创建二维矩阵
正确传递给规则函数的索引（我预计每次调用总共有 3 个参数：模型和单个 x-y 索引）

提前致谢！

Answer 1

欢迎来到本站...

你在那里遇到了一些问题......简要地说：

约束结构令人作呕，因为你给它传递了 5 个值（模型，server.map 的 2 个值，以及 x 和 y。）而你只捕获了 3
在你的约束中，你没有变量！ model[i, j] 将导致错误。您需要创建一个正确索引的变量。
您正在创建一些模型元素（例如 model.x 和 model.y 作为 non-pyomo 元素。我建议您将它们保留为 pyomo 元素，这有助于故障排除。

这是一个示例，我认为它可以做很多与您正在寻找的类似的事情。

import pyomo.environ as pe


matrix_dims = (4, 2)  # row, col
limit_positions = { (2, 1): 2,
                    (1, 0): 1,
                    (3, 1): 2}

model = pe.ConcreteModel()

# SETS
model.server_x = pe.Set(initialize=range(matrix_dims[0]))  # may come in handy to total by rows or such.  Also, make it a pyomo Set
model.server_y = pe.Set(initialize=range(matrix_dims[1]))
model.matrix = pe.Set(initialize=model.server_x*model.server_y)
model.low_positions = pe.Set(within=model.matrix, initialize=limit_positions.keys())   # use of "within" will error-check

# PARAMS
model.limit_positions = pe.Param(model.low_positions, initialize=limit_positions)

# VARS
model.X = pe.Var(model.matrix, domain=pe.NonNegativeReals)

# CONSTRAINTS
# limit all positions to max of 5
def limit_all(model, i, j):
    return model.X[i, j] <= 5
model.C1 = pe.Constraint(model.matrix, rule=limit_all)

# limit the low-positions to their limit...
def limit_lows(model, i, j):
    return model.X[i, j] <= model.limit_positions[i, j]
model.C2 = pe.Constraint(model.low_positions, rule=limit_lows)

model.pprint()

产量：

4 Set Declarations
    low_positions : Size=1, Index=None, Ordered=Insertion
        Key  : Dimen : Domain : Size : Members
        None :     2 : matrix :    3 : {(2, 1), (1, 0), (3, 1)}
    matrix : Size=1, Index=None, Ordered=Insertion
        Key  : Dimen : Domain : Size : Members
        None :     2 :    Any :    8 : {(0, 0), (0, 1), (1, 0), (1, 1), (2, 0), (2, 1), (3, 0), (3, 1)}
    server_x : Size=1, Index=None, Ordered=Insertion
        Key  : Dimen : Domain : Size : Members
        None :     1 :    Any :    4 : {0, 1, 2, 3}
    server_y : Size=1, Index=None, Ordered=Insertion
        Key  : Dimen : Domain : Size : Members
        None :     1 :    Any :    2 : {0, 1}

1 Param Declarations
    limit_positions : Size=3, Index=low_positions, Domain=Any, Default=None, Mutable=False
        Key    : Value
        (1, 0) :     1
        (2, 1) :     2
        (3, 1) :     2

1 Var Declarations
    X : Size=8, Index=matrix
        Key    : Lower : Value : Upper : Fixed : Stale : Domain
        (0, 0) :     0 :  None :  None : False :  True : NonNegativeReals
        (0, 1) :     0 :  None :  None : False :  True : NonNegativeReals
        (1, 0) :     0 :  None :  None : False :  True : NonNegativeReals
        (1, 1) :     0 :  None :  None : False :  True : NonNegativeReals
        (2, 0) :     0 :  None :  None : False :  True : NonNegativeReals
        (2, 1) :     0 :  None :  None : False :  True : NonNegativeReals
        (3, 0) :     0 :  None :  None : False :  True : NonNegativeReals
        (3, 1) :     0 :  None :  None : False :  True : NonNegativeReals

2 Constraint Declarations
    C1 : Size=8, Index=matrix, Active=True
        Key    : Lower : Body   : Upper : Active
        (0, 0) :  -Inf : X[0,0] :   5.0 :   True
        (0, 1) :  -Inf : X[0,1] :   5.0 :   True
        (1, 0) :  -Inf : X[1,0] :   5.0 :   True
        (1, 1) :  -Inf : X[1,1] :   5.0 :   True
        (2, 0) :  -Inf : X[2,0] :   5.0 :   True
        (2, 1) :  -Inf : X[2,1] :   5.0 :   True
        (3, 0) :  -Inf : X[3,0] :   5.0 :   True
        (3, 1) :  -Inf : X[3,1] :   5.0 :   True
    C2 : Size=3, Index=low_positions, Active=True
        Key    : Lower : Body   : Upper : Active
        (1, 0) :  -Inf : X[1,0] :   1.0 :   True
        (2, 1) :  -Inf : X[2,1] :   2.0 :   True
        (3, 1) :  -Inf : X[3,1] :   2.0 :   True

8 Declarations: server_x server_y matrix low_positions limit_positions X C1 C2

Pyomo：如何使用二维数组或集合

Pyomo: how to work with 2D arrays or Sets

python

optimization

set

matrix

pyomo

产量：