原始-對偶方法

原始-對偶方法

原始-對偶方法的基本思想是為了得到原問題的基礎容許解,常用的方法是首先在原問題中引入人工變數,將目標函式換成人工變數之和的負值;然後極大化目標函式,並將得到的最優基礎容許解消去人工變數,此解即為原問題的基礎容許解,如果對偶問題有容許解與原問題的基礎容許解滿足互補鬆弛條件,則原問題的基礎容許解也就成為最優基礎容許解 。

基本思想

原始-對偶方法是求解線性規劃的一種算法,指求解線性規劃的一類特殊對偶型方法,其特殊性在於,它是以鬆弛互補性條件為基礎去構造一個由原問題產生的限定問題,並通過求解此限定問題去改善解對原問題的可行性,這一過程含有單純形法與對偶單純形方法的思想,所以有此名 。

方法步驟

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設原問題(P)為,滿足;其對偶問題(D)為,滿足,已知y是(D)的一個可行解,即對於,均有,A為A的第j列,其方法為:

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1.由已知y,記,求解限定問題(RP):

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滿足

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及(為人造變數)。

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2.(最優判定) 是否? 若是,停止疊代,則當前解為最優解,否則,記為限定問題(RP)的對偶問題的最優解。

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3.檢驗是否存在?若不存在,則停止疊代,原問題不可行。

4.(調整指標集Q及對偶解y)取

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並以作為新的對偶解,轉至第1步。

對於某些組合最佳化問題,如最短路問題等,相應的限定問題(RP)具有特定的簡捷和直觀的形式,給求解(RP)帶來方便,因此,原始-對偶方法常常加以套用 。

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