線性規划對偶問題


生產計划優化

  企業的生產計划優化問題就是一類對偶問題。

  例如:某廠生產A,B, C三種產品,每種產品的單位利潤分別為12,18和15,資源消耗如下表,求總利潤最大的生產方案。

  A B C 限制
原料1/單位產品 6 9 5 200
原料2/單位產品 12 16 17 360
人工/單位產品 25 20 12 780

  設生產A,B,C分別為𝒙𝟏, 𝒙𝟐, 𝒙𝟑個單位,數學模型為(LP):

  考慮到資源限制:

  如果把接受外來加工任務看成將企業的三種資源(原料1、原料2和人工)出售給對方,每單位資源 i 售價(利潤)為𝑦𝑖,𝑖 = 1、2、3,則6個單位資源1加12個單位資源2再加上25個小時人工相當於一個單位產品A,故這些資源的總售價應至少為產品A的售價,不然給別人加工不如自己生產產品A。

  即 𝟔𝒚𝟏 + 𝟏𝟐𝒚𝟐 + 𝟐𝟓𝒚𝟑 ≥ 𝟏𝟐。

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

  我們得到如下對偶線性規划(DLP):

  • 線性規划及其對偶互為對偶規划。
  • 當一對對偶線性規划問題都有可行解時,對偶問題的最優目標值與原始問題的最優目標值相等。

 

 

線性規划對偶

  對稱型:

  上面的那兩組就屬於對稱型。

 

  而對於標准型,也可以給出幾個例子:

  ①

  ②

 對偶問題解的實際意義:

  • 了解本企業資源價格𝑦1, … , 𝑦𝑚(稱為影子價格);依據市場價格𝑝𝑖與企業資源價格𝑦𝑖的差異,若 𝑦𝑖 − 𝑝𝑖 > 0 ,則從市場購進資源 𝑖 ,經過調整產量,可以獲得更大的利潤。
  • 企業合作談判中可以知己知彼,不吃虧的同時也不失去機會

 


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