线性规划的对偶模型

时间:2024-05-20 20:17:45

线性规划的对偶形式

1. 对称形式

对称形式约束为不等式。目标函数求极大值时,所有约束条件为≤号,标量非负。目标函数求极小值时,所有约束条件为≥号,变量非负。
线性规划的对偶模型
线性规划的对偶模型

2. 非对称形式
约束是等式。 如果给出的线性规划是非对称形式,可以先化为对称形式再写对偶问题。
例如:
线性规划的对偶模型

3. 混合形式
约束既含有等式也含有不等式。结合1,2来解即可。遵循一些基本规律。
(1)原问题第i个约束为等式约束,则对偶问题的第i个变量为*变量;
(2)原问题第j个变量为*变量,则对偶问题的第j个约束为等式约束。

4. 一些基本定理
(1)弱对偶定理
设X(0)是原问题max z=CX,AX≤b,X≥0的可行解
Y(0)是其对偶问题minw=Yb,YA≥C,Y≥0的可行解
则 CX(0)≤Y(0)b。

(2)最优性定理
设X(0)是原问题max z=CX,AX≤b,X≥0的可行解,
Y(0)是其对偶问题min w=Yb,YA≥C,Y≥0的可行,
若CX(0)=Y(0)b,则X(0)、Y(0)分别是它们的最优解。

(3)对偶定理
若原问题max z=CX,AX≤b,X≥0有最优解,
则其对偶问题min w=Yb,YA≥C,Y≥0 一定有最优解,且二者的目标函数值相等。

(4)互补松弛定理
原问题max z=CX,AX≤b,X≥0及其对偶问题minw=Yb,YA≥C,Y≥0 的可行解X(0)、Y(0)是最优解的充要条件是
Y(0)XS = 0 ;
YSX(0)= 0
其中, XS、YS分别是原问题松弛变量向量和对偶问题剩余变量向量。