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最優性
鎖定
最優性,運籌學中的術語,對偶問題的基本性質之一。如果X是原問題的可行解,Y是對偶問題的可行解,並且CX=Yb,那麼X和Y分別為原問題和對偶問題的最優解。這個定理説明了如果找到原問題和對偶問題的可行解,且它們目標函數值如果相等,那麼這兩個可行解都是各自問題的最優解。
[1]
- 中文名
- 最優性
- 外文名
- optimizationcondition
- 分 類
- 數學 運籌學
- 形 式
- 標準 矩陣
- 功 能
- 找最優解
最優性定義
最優性標準形式
假定原問題是最大化問題即線性規劃問題(LP)的標準形式:
其對偶問題(DLP)如下式所示:
如果xj(j=1,···,n)是原問題的可行解,yi(i=1,···,m)是其對偶問題的可行解,且有
最優性矩陣形式
矩陣形式的線性規劃問題的原問題為:
其對偶問題為:
若原問題及其對偶問題均有可行解,且CX=Yb,則原問題和對偶問題的可行解分別均是兩者的最優解。
最優性數學證明
最優性一般形式
原問題如果是最大化問題,必有
對偶問題則是最小化問題,必有
弱對偶性,原問題任一可行解(最優解屬於可行解)的目標函數值是其對偶問題的下界:
所以,
由條件知
,即上式的兩頭需要取等式,那麼中間的等式也成立:
此等式表明如果原問題和對偶問題目標函數值相等,那必定是在最優解的情形下取得的。
最優性矩陣形式
設X是原問題的可行解,Y是對偶問題的可行解。由弱對偶性可知對偶問題的所有可行解Yo都存在Yob≥CX,由條件知CX=Yb,所以Yob≥Yb,可見Y是使目標函數取值最小的可行解,因此是最優解。
最優性適用範圍
無論原問題是極大化問題和極小化問題均適用。