使用Cplex求解Pyomo模型时如何正确读取不可行结果

关闭Cplex的presolve功能后，求解器判定模型不可行时不会生成任何可行赋值结果，Pyomo默认会对未收到求解器返回值的变量统一填充0，这是你读取到全0结果的根本原因。不可行场景下不存在有效变量解，你需要先做状态判定再决定是否读取变量值，具体操作如下：

• 首先，调用求解时关闭自动加载解的配置，先校验求解器返回状态
  避免Pyomo不管求解结果是否有效都自动给变量赋值，示例代码如下：

  from pyomo.opt import SolverFactory, SolverStatus, TerminationCondition
  from pyomo.core import Var
  
  # 初始化求解器，关闭presolve
  solver = SolverFactory('cplex')
  solver.options['preind'] = 0 
  
  # 求解时添加load_solutions=False，不自动加载解到模型
  solve_result = solver.solve(your_pyomo_model, load_solutions=False)
  
  # 仅当求解状态正常、且存在可行/最优解时，才加载并读取变量值
  if solve_result.solver.status == SolverStatus.ok and solve_result.termination_condition == TerminationCondition.optimal:
      your_pyomo_model.solutions.load_from(solve_result)
      # 此处正常读取变量值即可
      for v in your_pyomo_model.component_objects(ctype=Var, active=True):
          print(f"{v.name}: {v.value}")
  elif solve_result.termination_condition == TerminationCondition.infeasible:
      # 不可行场景下无有效变量值，直接做异常处理即可
      print("模型不可行，不存在有效解")
  

• 若需要排查不可行原因，可开启Cplex的冲突检测功能
  你关闭presolve通常是为了保留原始模型的求解信息，不可行场景下可以通过Cplex自带的冲突定位功能找到问题约束，无需读取无意义的0值，配置示例：

  # 开启不可行冲突检测
  solver.options['conflict'] = 1
  solve_result = solver.solve(your_pyomo_model)
  
  if solve_result.termination_condition == TerminationCondition.infeasible:
      # 获取冲突约束集合
      conflict = solver._solver_model.conflict()
      print(f"检测到{conflict.get_num()}条互相冲突的约束")
      # 遍历输出冲突约束信息
      for i in range(conflict.get_num()):
          con_name = solver._solver_model.linear_constraints.get_names(conflict.get_constraint(i))
          print(f"冲突约束：{con_name}")
  

注意：关闭presolve会大幅降低Cplex的求解效率，仅在需要排查求解过程、避免预求解修改模型结构的场景下使用该配置，常规求解不建议关闭。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Leonel Henríquez