基可行解

基可行解即基本可行解的簡稱,是處理線性規劃的基本概念。滿足非負條件的基本解稱為基可行解。

基本信息

基可行解(basic feasible solution)是指,線上性規劃問題中滿足非負約束條件的基解。線性規劃問題如果有可行解,則必有基可行解。

定義

基可行解 基可行解

LP問題(線性規劃問題):或

基可行解 基可行解

V: (1)

基可行解 基可行解

s.t. (2)

基可行解 基可行解

(3)

基可行解 基可行解
基可行解 基可行解

若rank( A, b)=rank( A)=m,且,則,其中rank( B)=m.

基可行解 基可行解

這樣 Ax= b可化為 (2)

基可行解 基可行解

其中滿足(2)(3)的 x稱為可行解,(2)’中稱 B為LP的一個基,其列向量稱為基向量

(2)中稱x為基變元,x為非基變元(關於基 B的)

基可行解 基可行解

則滿足的基本解稱為基可行解(關於基 B的)

基可行解 基可行解
基可行解 基可行解
基可行解 基可行解

其中基本解是指由(2)’,有,此時。若,則稱 x為LP的基本解。

基可行解 基可行解
基可行解 基可行解
基可行解 基可行解

由於基本解,則若且唯若時,此基本解為基可行解(它對應可行域的頂點)

基可行解 基可行解

此時,基本解中基變元皆取正值者此解為非退化的;否則(基變元有0者)稱為退化的,顯然當,此基可行解是非退化的,否則為退化的。

性質

可行解是基可行解的充要條件是它的正分量所對應的A中列向量線性無。

x是基可行解的充要條件是x是可行域D的頂點。

一個標準形式的LP問題,若有可行解,則至少有一個基可行解。

若標準形式的LP問題有有限的最優值,則一定存在一個基可行解是最優解。

或敘述為:若標準形式的LP問題的目標函式有有限的最優值,則必可在某個基可行解處達到

1.

可行解是基可行解的充要條件是它的正分量所對應的A中列向量線性無。

2.

x是基可行解的充要條件是x是可行域D的頂點。

3.

一個標準形式的LP問題,若有可行解,則至少有一個基可行解。

4.

若標準形式的LP問題有有限的最優值,則一定存在一個基可行解是最優解。

或敘述為:若標準形式的LP問題的目標函式有有限的最優值,則必可在某個基可行解處達到

套用

3. 4.兩個定理具有重要意義,這兩個定理一起被稱為線性規劃的基本定理。它告訴我們,求解標準形式的LP問題,只需在基可行解的集合中進行搜尋(如果其目標函式有最優值的話),而基可行解的個數是有限的。單純形法就是根據線性規劃的基本定理,給出一定的規律和步驟,在基可行解的一個子集合中逐步搜尋,最終求得最優解或判別問題無最優解。

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