线性规划对偶问题


生产计划优化

  企业的生产计划优化问题就是一类对偶问题。

  例如:某厂生产A,B, C三种产品,每种产品的单位利润分别为12,18和15,资源消耗如下表,求总利润最大的生产方案。

  A B C 限制
原料1/单位产品 6 9 5 200
原料2/单位产品 12 16 17 360
人工/单位产品 25 20 12 780

  设生产A,B,C分别为𝒙𝟏, 𝒙𝟐, 𝒙𝟑个单位,数学模型为(LP):

  考虑到资源限制:

  如果把接受外来加工任务看成将企业的三种资源(原料1、原料2和人工)出售给对方,每单位资源 i 售价(利润)为𝑦𝑖,𝑖 = 1、2、3,则6个单位资源1加12个单位资源2再加上25个小时人工相当于一个单位产品A,故这些资源的总售价应至少为产品A的售价,不然给别人加工不如自己生产产品A。

  即 𝟔𝒚𝟏 + 𝟏𝟐𝒚𝟐 + 𝟐𝟓𝒚𝟑 ≥ 𝟏𝟐。

  同理有𝟗𝒚𝟏 + 𝟏𝟔𝒚𝟐 +𝟐𝟎𝒚𝟑 ≥ 𝟏𝟖,𝟓𝒚𝟏 + 𝟏𝟕𝒚𝟐 + 𝟏𝟐𝒚𝟑 ≥ 𝟏𝟓。

  我们得到如下对偶线性规划(DLP):

  • 线性规划及其对偶互为对偶规划。
  • 当一对对偶线性规划问题都有可行解时,对偶问题的最优目标值与原始问题的最优目标值相等。

 

 

线性规划对偶

  对称型:

  上面的那两组就属于对称型。

 

  而对于标准型,也可以给出几个例子:

  ①

  ②

 对偶问题解的实际意义:

  • 了解本企业资源价格𝑦1, … , 𝑦𝑚(称为影子价格);依据市场价格𝑝𝑖与企业资源价格𝑦𝑖的差异,若 𝑦𝑖 − 𝑝𝑖 > 0 ,则从市场购进资源 𝑖 ,经过调整产量,可以获得更大的利润。
  • 企业合作谈判中可以知己知彼,不吃亏的同时也不失去机会

 


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