线性规划中的退化问题_百度百科
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线性规划中的退化问题

运筹学术语
退化问题是指在线性规划中,单纯形表中的基本可行解中出现一个或多个基变量等于零时,或者按最小比值来确定换出基的变量时,存在两个以上相同最小比值的线性规划问题。出现的原因是模型中存在多余的约束,使多个基本可行解对应同一顶点。这时有可能出现单纯形法迭代的循环。
中文名
退化问题
外文名
Degradation problem
拼    音
Tuì huà wèn tí
隶    属
数理科学
学    科
运筹学
解决方法
摄动法、字典序法等

基本内容

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当线性规划原问题是退化问题时,由线性规划问题的几何解释可知,通过该可行域某个极点的超平面超过n个,所以该点为一个退化的极点。根据摄动法原理,可在退化问题约束方程的右边项做微小的扰动,使得超平面有一个微小的位移,原来相交于一点的若干个超平面略微错开一些,退化极点变成不退化极点。决策者可根据问题的实际情况,适当增加或减少某些资源的数量,使得其迭代变为非退化的,以得到问题的最优解
线性规划原问题是退化问题时,不能简单地认为某一求解过程中的影子价格为0,所对应的资源一定是富余资源。由上述问题得到的最优解,对约束方程进行计算,得到约束方程的三个方程全部取等式,即三种资源在最优解的情况下,松驰变量均为零。由资源的灵敏度分析可知,在此约束条件下,资源正恰好按最优方式全部用完,目标函数总收益达到最大。所以当线性规划原问题为退化问题时,资源的影子价格不数的数称为“下溢”。 [1]

处理方法

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  1. 1.
    若在最终表中原问题的解为非退化最优解,而其对偶问题的最优解为退化解,则原问题一定有无穷多个最优解。此时,以检验数为零的非基变量为入基变量,用单纯形法继续迭代,即可求出原问题的其它最优解;
  2. 2.
    若在最终表中原问题的解为退化最优解,而其对偶问题的最优解为非退化解,则对偶问题一定有无穷多个最优解。此时,以原问题基变量中等于零的分量为出基变量,用对偶单纯形法继续迭代,即可求出对偶问题的其它最优解;
  3. 3.
    若在最终表中原问题与对偶问题的最优解均为退化最优解,则可采用单纯形法也可采用对偶单纯形法继续迭代,至于问题是否有无穷多个最优解,要根据具体情况再做判断。 [2]

应用

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线性规划理论在工程设计、生产管理、交通运输、国防等领域以及自然科学的很多学科中都有着广泛的应用。线性规划问题虽然是一个古老的问题,但求解线性规划问题的方法在不断发展:从单纯形法对偶单纯形法、椭圆方法到内点方法等等。虽然线性规划有这么多解法,但是单纯形方法在其中的统治地位始终没变。对于退化线性规划问题,用单纯形方法求解时有可能产生循环,因此,研究退化线性规划问题成为人们研究线性规划问题的一个重要方面。1952年A. Charnes和W. W. Cooper给出了求解退化线性规划问题的摄动法,1954年G. B. Dantzig, A. Orden和P. Wolfe提出了求解退化线性规划问题的字典序法,1976年G. G. Bland提出了求解退化线性规划问题的Bland法则,这些方法都能避免循环发生。 [1]