什么是对偶问题?

对偶问题是实质相同但从不同角度提出不同提法的一对问题。对偶现象是许多管理与工程实际中存在的一种普遍现象。例如,企业怎样充分利用现有人力、物力去完成更多的任务和怎样用最少的人力、物力消耗去完成给定的任务,就是互为对偶的一对问题。对偶理论是从数量关系上研究这些对偶问题的性质、关系及其应用的理论和方法。每一个线性规划问题,都存在一个与之相联系的对偶问题。

线性规划模型的对偶性,对线性规划模型理论、求解有着很重要的意义。特别在应用上,线性规划对偶问题的最优解,就是资源的影子价格 (见“影子价格”),它对于线性规划模型的经济分析,用于对经济管理工作的指导起了极为重要的作用。

扩展资料

例子

小明同学拥有一家工厂,他现在有2种获利途径:

1. 自己经营,卖出产品获得利润;

2. 出租给他人,收取租金获得利润。

那么对于途径1,小明同学想要在有限的生产资源约束下,最大化自身的利润。这就是原问题。

对于途径2,小明同学作为工厂的拥有者,他所能接受的最低租金不能小于他自己经营时能获得的最大利润,否则他何必多此一举呢?

那么,从租借工厂的小红同学的角度来看,她肯定希望租金最少越好。那么,小红同学需要支付的租金的下界(最小化问题的最小值),就是小明同学自身经营获利的上界(最大化问题的最大值)。这就是一对对偶问题。

任意一个LP问题,都存在一个唯一的对偶问题,且二者互为对偶。

事实上,原问题和对偶问题如同一个硬币的两面,是从一个问题的两个侧面分角度进行研究,它们最终优化的本质通常是一样的。

参考资料:百度百科-对偶问题

是大自然中广泛存在的,呈“分形”形态分布的一种结构规律,及任何系统往下和往上均可找出对偶二象的结构关系,且二象间具有完全性、互补性、对立统一性、稳定性、互涨性和互根性。

每一个线性规划问题都存在一个与其对偶的问题,原问题与对偶问题对一个实际问题从不同角度提出来,并进行描述,组成一对互为对偶的线性规划问题。

对偶理论是研究线性规划中原始问题与对偶问题之间关系的理论。在线性规划早期发展中最重要的发现是对偶问题,即每一个线性规划问题(称为原问题)有一个与它对应的对偶线性规划问题(称为对偶问题)。1928年美籍匈牙利数学家J.von诺伊曼在研究对策论时,发现线性规划与对策论之间存在着密切的联系。

经济意义

对偶变量意义代表对一个单位第i种资源的估价,称为影子价格。影子价格不同于市场价格,b代表资源的拥有量。

代表在资源最优利用条件下对单位资源的估价,但不是市场价,而是对资源在生产中做出的贡献的估价,一般称为影子价格。市场价格是已知的,而影子价格则与资源的利用情况有关,利用的总的经济效益产生的影响,因此对企业经营管理提供一些有价值的信息。

线性规划对偶问题可以采用下列方法求解:

(1)用单纯形法解对偶问题;

(2)由原问题的最优单纯形表得到;

(3)由原问题的最优解利用互补松弛定理求得;

(4)由Y*=CBB-1求得,其中B为原问题的最优基。

对偶问题是以原问题的约束条件和目标函数为基础构造而来的。对偶问题也是一个线性规划问题,因此可以采用单纯形法求解。

对偶问题的最优解也可以通过原问题的最优解得到,反之亦然。而且,在某些情况下,利用对偶理论求解线性规划问题更为简单,而且有助于深入了解待求问题的本质。


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