对偶理论与灵敏度分析
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《运筹学》第三章线性规划对偶理论与灵敏度分析习题及答案一、填空题1. 在线性规划问题中,若原问题存在最优解,则其对偶问题也一定存在最优解,这是线性规划的基本性质之一,称为______。
答案:对偶性2. 在线性规划问题中,若原问题与对偶问题均存在可行解,则它们均有______。
答案:最优解3. 对于线性规划问题,若原问题约束条件系数矩阵为A,目标函数系数向量为c,则其对偶问题的目标函数系数向量是______。
答案:c的转置(c^T)二、选择题1. 线性规划的原问题与对偶问题之间的关系是:A. 原问题的最优解和对偶问题的最优解相同B. 原问题的最优解是对偶问题的最优解的负数C. 原问题的最优解与对偶问题的最优解互为对偶D. 原问题的最优解和对偶问题的最优解没有关系答案:C2. 在线性规划中,若原问题不可行,则其对应的对偶问题:A. 可行B. 不可行C. 无界D. 无法确定答案:B三、判断题1. 线性规划的原问题和对偶问题具有相同的可行解。
()答案:错误2. 若线性规划的原问题存在唯一最优解,则其对偶问题也一定存在唯一最优解。
()答案:正确四、计算题1. 已知线性规划问题:max z = 3x1 + 2x2s.t.x1 + 2x2 ≤ 42x1 + x2 ≤ 5x1, x2 ≥ 0求该问题的对偶问题,并求解原问题和对偶问题的最优解。
答案:对偶问题为:min w = 4y1 + 5y2s.t.y1 + 2y2 ≥ 32y1 + y2 ≥ 2y1, y2 ≥ 0原问题和对偶问题的最优解如下:原问题最优解:x1 = 2, x2 = 1,最大利润z = 8对偶问题最优解:y1 = 2, y2 = 1,最小成本w = 82. 某工厂生产甲、乙两种产品,生产一件甲产品需要2小时的机器时间和3小时的工人劳动时间,生产一件乙产品需要1小时的机器时间和1小时的工人劳动时间。
工厂每周最多能使用12小时的机器时间和9小时的工人劳动时间。
线性规划中的对偶问题与灵敏度分析线性规划是一种优化方法,广泛应用于各个领域的决策问题。
在线性规划中,对偶问题与灵敏度分析是两个重要的概念和工具,可以帮助我们更好地理解和解决实际问题。
1. 对偶问题在线性规划中,对偶问题是指与原始问题相对应的一个问题。
它通过转换原始问题并构造一个新的问题,以便从不同的角度来解释和解决原始问题。
对偶问题能够提供原始问题的一些有用信息,并且在某些情况下,对偶问题的解与原始问题的解是相等的。
对偶问题的构造可以通过拉格朗日对偶性理论来完成。
该理论通过构造一个拉格朗日函数,将原始问题中的约束条件转化为拉格朗日乘子,从而得到对偶问题。
对偶问题的目标函数是原始问题的约束条件的线性组合。
解决对偶问题可以通过求解拉格朗日函数的最优化问题来实现。
对于线性规划问题,对偶问题的解可以通过求解一组线性方程或线性不等式来获得。
对偶问题的解不仅可以提供原始问题的一些信息,还可以用于检验原始问题的解的可行性和最优性。
2. 灵敏度分析灵敏度分析是在线性规划中评估解决方案对问题参数变化的响应程度的方法。
它可以帮助我们了解如果问题的参数发生变化,对解决方案的影响有多大,并做出相应的调整和决策。
灵敏度分析可以通过改变单个参数或多个参数来进行。
其中,常见的灵敏度分析包括目标函数系数的变化、约束条件右侧常量的变化和新增或取消约束条件。
这些变化可以用来模拟实际情况中可能发生的条件变化,以及评估解决方案的稳定性和可行性。
在进行灵敏度分析时,我们可以通过计算变动参数对解决方案的影响程度来得到一些关键指标。
例如,参数的变化导致目标函数值的变化量称为“影子价格”,而约束条件右侧常量的变化导致解决方案中相应决策变量的变化量,则称为“机会成本”。
灵敏度分析的结果可以帮助我们确定参数的重要性,判断解决方案的可行性和稳定性,以及找到最佳的决策方案。
在实际应用中,灵敏度分析可以帮助我们应对不确定性和风险,做出更加准确和可靠的决策。