對偶問題復習要點整理


選用教材參考《運籌學方法與模型》 復旦大學出版社 傅家良 第二版

原問題模型:

 


 

 一、對偶問題的轉化

實例:

即為從(P)向(D)的變換

在這里我們要弄清楚怎么進行變換,顯然

    • (D)的目標函數系數是(P)的b
    • (D)的系數矩陣是(P)的系數矩陣的轉置
    • (D)的變量的取值是與(P)的約束符號相關;(P)的 >= 對應(D)的 >= ;(P)的 = 對應(D)的 ><
    • (D)的約束符號是與(P)的變量取值相關;與上一條的剛好相反

而在變換之前有一個非常關鍵的問題要解決,就是我們的規划問題是否滿足進行變換的標准

即:最小值問題的約束必須為 >= 或 = ,決策變量的取值必須為 >= 或 ><;

  最大值問題的決策變量的取值必須為 >= 或 ><,約束必須為 <= 或 = ;

 

二、對偶理論

 

 

這里的要點主要就是(P)和(D)的接的問題的討論,注意各種情況下對偶問題的解的關系(定理2-3

解主要有三種情況:

1.兩個都有最優解,最優值相等

2.兩者均不可行

3.一方不可行,另一方無界

這個關系大致可以用下圖來表示一下

 

對偶問題的單純形法:

整體而言與(LP)的單純形法類似,但b可以為負值,從b(b<0)中選取最小值,對其所在行進行最大比值法(選取的 ykt < 0)選取轉軸元素,最終使得所有得b均為正值;若在轉軸過程中,b<0 但其所在行的 y 均大於零,則該對偶問題無上界,對應的(P)問題不可行

轉軸過程如下圖所示

對偶問題的最優解情況(即如何用(LP)求(LD)或反過來)

  • (LP)問題單純性表中的剩余變量對應檢驗數即為最優單純形因子,是(LD)的最優解U*
  • 我們可以用對偶單純形法求(LP)的 B 和 B-1 
  • 可以在(LP)的大M法中找出(LD)的解(P79

 

 


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