线性规划的对偶规划 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/9/19 20:00:18星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

1对偶问题的形式 设原线性规划问题为:

maxZ??cixi

i?1n?a11x1?a12x2???a1nxn?b1??a21x1?a22x2???a2nxn?b2? s..t???ax?ax???ax?bmnnm?m11m22??xj?0,j?1,2,?,n则称下面线性规划问题:

minW??biyi

i?1m?a11y1?a21y2???am1ym?c1??a12y1?a22y2???am2ym?c2? s..t???ay?ay???ay?cmnmn?1n12n2??yj?0,j?1,2,?,m为其对偶问题,其中yj(j?1,2,?,m)称为对偶变量。上述对偶问题称为对称型对偶问题。原问题简记为(P),对偶问题简记为(D)。 原问题(P)矩阵形式:

maxZ?cTx

?Ax?bs..t? ?xi?0,i?1,2,?,n对偶问题(D)矩阵形式:

maxW?bTy

T??Ay?cs..t? ??yj?0,j?1,2,?,m2对偶关系对应表

形式 目标函数类型 目标函数系与右边项系数

右边项系数 变量数n

变量数与约束数

约束数m ≥0

原问题变量类型与对偶问题约束类型

≤0 无限制 ≥0

原问题约束类型与对偶问题变量类型

≤0 =

2对偶问题的基本性质

定理1:对偶问题的对偶就是原问题;

定理2 (弱对偶定理):若x?,y?分别为(P),(D)的可行解,则有

cTx??y?Tb;

原问题 max

对偶问题 min

目标函数系数 右边项系数

目标函系数 约束数n 变量数m ≥0 ≤0 = ≥0 ≤0 无限制

推论1:若(P),(D)都有可行解,则(P),(D)必定都有最优解。 推论2:若(P)有可行解,但无有限最优解,则(D)无可行解。 定理3:若x?,y?分别为(P),(D)的可行解,且有cTx?=y?Tb,则x?,,(D)的最优解; y?分别为(P)

定理4(主对偶定理):若(P),(D)都有可行解,则(P),(D)必

定都有最优解,且目标函数的最优值必定相等;

推论:若(P),(D)中任意一个有最优解,则(P),(D)必定都有最优解,且目标函数的最优值必定相等。

定理5:若x?,y?分别为(P),(D)的可行解,则x?,y?分别为(P),

?T???y(b?Ax)?0(D)的最优解的充要条件是?T?T?同时成立。

??(Ay?c)x=0