运筹学笔记 对偶理论与灵敏度分析

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运筹学笔记 对偶理论与灵敏度分析

2024-07-05 18:16| 来源: 网络整理| 查看: 265

本章内容要点

单纯形法的矩阵描述及改进单纯形法的介绍;线性规划的对偶问题的概念、理论及经济意义;线性规划的对偶单纯形法;线性规划的灵敏度分析。 文章目录 改进单纯形法的介绍线性规划的对偶问题对偶问题的基本性质线性规划的对偶单纯形法线性规划的灵敏度分析 改进单纯形法的介绍

用前单纯形表方法求解线性规划问题时,在每步迭代过程中,都要把整个单纯形表计算一遍。 实际上不必要地计算了许多与下一步迭代无关的数字,影响了计算效率。若用计算机求解时,就需要占用许多的存储单元。特别当求解规模很大的线性规划问题时,计算效率就低了。 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述

线性规划的对偶问题

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对偶问题的基本性质

对称性: 对偶问题的对偶是原问题。 在这里插入图片描述 弱对称性: 在这里插入图片描述 无界性: 若原问题(对偶问题)为无界解,则其对偶问题(原问题)无可行解。 在这里插入图片描述

可行解是最优解时的性质: 在这里插入图片描述对偶定理: 若原问题有最优解,那么对偶问题也有最优解;且目标函数值相等。 在这里插入图片描述在这里插入图片描述

在这里插入图片描述 松弛互补性: 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述

线性规划的对偶单纯形法

1 . 对偶单纯形法的基本思想 从原规划的一个基本解出发,此基本解不一定可行,但它对应着一个对偶可行解(检验数非正),所以也可以说是从一个对偶可行解出发;然后检验原规划的基本解是否可行,即是否有负的分量,如果有小于零的分量,则进行迭代,求另一个基本解,此基本解对应着另一个对偶可行解(检验数非正)。如果得到的基本解的分量皆非负,则该基本解为最优解。

对偶单纯形法和单纯形法一样,都是求解原线性规划问题的一种方法 。 在这里插入图片描述

2 . 对偶单纯形法的计算步骤 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述 3. 对偶单纯形法的适用范围 对偶单纯形法适合于解如下形式的线性规划问题 在这里插入图片描述

在引入剩余变量化为标准型之后,约束等式两侧同乘-1,能够立即得到检验数全部非正的原规划基本解,可以直接建立初始对偶单纯形表进行求解,非常方便。

总结 对于有些线性规划模型,如果在开始求解时,不能很快使所有检验数非正,最好还是采用单纯形法求解。因为这样可以免去是检验数全部非正而做的许多工作。从此意义上看,可以说对偶单纯形法只是单纯形法的一个补充。除此之外,在后面对线性规划进行灵敏度分析中有时也要用到对偶单纯形法,可以简化计算。

线性规划的灵敏度分析

研究最优解受数据变化的影响情况主要考虑2个方面: 1 . 解的最优性,即检验数是否仍<0 2 . 解的可行性,即基本解的各个分量是否>0。 灵敏度分析采用的方法: 从已得到的最优解出发,通过对变化数据进行分析,将个别参数的变化直接在计算得到最优解的单纯形表上反映出来(即把发生变化的个别系数,经过一定计算后直接填入最终计算表中,并进行检查和分析) ,判断是否仍满足最优解的条件,如果不满足的话,再从这个表开始进行迭代计算,求得最优解。 灵敏度分析——又称优化后分析 在这里插入图片描述在这里插入图片描述

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