4 運籌學復刻 之 對偶問題

2021-09-27 08:24:38 字數 1329 閱讀 9189

前面說的單純形法針對從一組可行基解開始迭代,最終得到最優解,下面如果我們如何從不可行解得到最優解呢?

我們首先說一說對偶問題:

min  對應  構造<=

max 對應 構造》=

變數範圍都是 無限

max z = ctx

s.t. ax = b

x>=0

<===>

min w = ytb

s.t. yt a >= ct

y無限制

eg.max z = 5x1 + 12x2 + 4x3

x1 + 2x2 + x3

<=10

2x1 - x2 + 3x3 =8

x1,x2,x3>=0

化標準型

max z = 5x1 + 12x2 + 4x3

x1 + 2x2 + x3 + x4 =10

2x1 - x2 + 3x3 =8

x1,x2,x3,x4>=0

對偶形式:

min w = 10y1 + 8y2

y1 + 2y2 >= 5

2y1 - y2 >= 12

y1 + 3y2 >= 4

y1>= 0

y2無限制

化標準型

min w = 10y1 + 8y2

+- 8y2

-y1 + 2y2

+ -2y2

- - y3= 5

2y1 - y2

+ + y2

- - y4= 12

y1 + 3y2

+ - 3y2

- - y5 = 4

y1,y2

+,y2

– >= 0

對偶max x = 5x1 + 12x2 + 4x3

x1+ 2x2 + x3

<=10

2x1- x2 + 3x3

<=8

2x1+ x2 - 3x3

<=-8

-x1<=0

-x2<=0

-x2<=0

x1+ 2x2 + x3

<=10

2x1- x2 + 3x3=8

x1,x2,x3>=0

從這麼一道簡單的例題,我們得到了一些心得:

1.小化大 等號變》=

大化小 等號變<=

2.化成標準型再進行變換

3.經過對偶變換的新變數都是無限範圍的

4.新變數的範圍藏在 限制條件的新增變數內

5.化標準時 對不存在範圍的變數記得處理

6.對偶問題的對偶是原問題

5 運籌學復刻 之 單純形法原理

1.弱對偶定理 對原問題和對偶問題的任意可行解 x,y 極小化問題的值大於等於極大化問題的值證明 已知 max z ctx min w byt 且不等式 ax b yta ct 所以 z ctx yta x ytb w 即 z w 得證2.弱對偶的推論 當極小化問題的解z 極大化問題的解w時 認為這...

運籌學(4)模式搜尋法

運籌學 4 多維無約束優化演算法 直接搜尋法之模式搜尋法 1.原理 在之前分享的座標輪換這一直接搜尋演算法的基礎上,為了優化座標輪換法,克服座標輪換法有時優化速度太慢,隨後有了模式搜尋法這一直接搜尋演算法。模式搜尋法的思想是沿著相鄰的基點連線的方向進行搜尋迭代。它主要分為兩大步驟 1 軸向搜尋。2 ...

運籌學那些事,專科學生學習運籌學之模擬,No 10

模擬的應用示例 寫在後面 模擬又稱 它的基本思想是構造乙個實驗的模型,這個模型與我們研究的系統的主要效能十分近似。通過對這個模型的執行,獲得要研究的系統的必要資訊和結果。模擬的種類很多,這一章中主要研究一類特殊形式的隨機模擬模型,我們使用稱之為蒙特卡洛的方法來求解。蒙特卡洛方法是應用隨機數進行模擬實...