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  • 1 # 靈敏明月Vl

    方法思路


    所謂滿足對偶可行性,即指其檢驗數滿足最優性條件。只要保持檢驗數滿足最優性條件前提下,一旦基解成為可行解時,對偶問題和原問題均可行,由強對偶性證明,二者均有最優解。

    設原始問題的標準形式為max{cx|Ax=b,x≥0},則其對偶問題(Dual Problem)為 min{yb|yA≤c}。當原問題的一個基解滿足最優性條件時,其檢驗數小於等於0,當σ=cj-zj=cj-CBB-1A≤0時,既有或,即知單純形運算元y=CBB-1為對偶問題的可行解。換而言之,只要保證檢驗數σ≤0,則對偶問題一定存在可行基B。

    在初始單純形表中,一般此可行基B都為單位矩陣I,這時候只要能夠保持檢驗數持續小於等於0迭代下去,透過變換到一個相鄰的目標函式值較小的基可行解(因為對偶問題是求目標函式極小化),並迴圈進行,一到XB=B-1b≥0時,原問題也為可行解。這時,對偶問題和原問題均為可行解,而且兩者的可行解就是最優解,這就是對偶單純形法求解線性規劃的基本思路。

    一旦最終基變數XB≥0,原問題也滿足最優解條件的原因是:對偶問題的最終單純形表中的基變數XB=B-1b和原問題的最終單純形表中的檢驗數的相反數CBB-1取值相等,不難觀察到原問題的檢驗數σ=cj-zj-CBB-1=-B-1b≤0,其檢驗數滿足最優性條件。(注:這裡的B並不是同一個矩陣,它們是各自問題的初始可行基,但CB和b在本質上是同一個向量。)


    雖然,本方法借鑑了對偶理論的思路,但是它是求解原問題而非對偶問題的一個方法。而且,一般用對偶單純形法解決的是原始問題是極小化問題,min{cx|Ax=b,x≥0},但是隻要先標準化為max{cx|Ax=b,x≥0}即於上面一致。

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