士明軍,黎 蕾
(重慶師范大學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)院,重慶 400047)
對于一個函數(shù)f(x),最優(yōu)解往往不容易得到,而且有時是無法得到.然而可以找一個和最優(yōu)解近似的數(shù)來代替最優(yōu)解,這就是近似最優(yōu)解.序列近似最優(yōu)化是解非線性規(guī)劃問題的主要策略之一,它是構(gòu)造一個序列x(k)去逼近最優(yōu)解x*.
此處主要考慮下面一個非線性優(yōu)化問題G,變量x=(x1,…,xn)T∈Rn,y=(y1,…,ya)T∈Ra.
下面給出問題G的子問題Gr[k]在x(k)的連續(xù)近似:
文獻[2]和[3]中給出一種對角二次近似[2,3],借助這種方法,可以給出如下的形式
問題(2)中,如果所有的h2jp>0且d2rq≥0或者h2jp≥0且d2rq>0,則所有的子問題Gr[k]都是嚴格凸的.于是可以構(gòu)造它的Falk對偶函數(shù)[5,6],原問題的近似對偶子問題可以由式(4)給出
這樣,把式(2)的帶有等式和不等式約束的問題轉(zhuǎn)化為式(4)中只需要確定m個λp和m個μq的非負約束的問題.定理1 當問題Gr[k]嚴凸時,滿足如下的條件的λ和μ是穩(wěn)定點
證明 當問題Gr[k]嚴凸時,解式(4)就等價于解問題Gr[k].將式(4)右邊進行一階近似展開,其中只取 對x(λ)j的偏導(dǎo)數(shù) 對y(μ)r的偏導(dǎo)數(shù),于是得到
由于gk(x)=0,所以將式(7)整理得
對式(8)兩邊分別對x(λ)j和y(μ)r求導(dǎo),常數(shù)部分求導(dǎo)為0,于是得到
證畢.
下面通過對偶問題考慮原問題.由式(2)給出問題的解x(λ)和y(μ)的表示形式.
定理2 問題Gr[k]有如下形式的解,
證明 與定理1證明類似,將目標函數(shù)
二階近似展開,化簡、求導(dǎo)就得到了bj(λ)和cr(μ).
根據(jù)上面的推導(dǎo),給定初始點(x0,y0),給出了一個求解問題G的算法,具體步驟如下:
3)構(gòu)造(x(l),y(l))處的局部近似子問題Gr[l],就解這一子問題得到(x(l*),λ(l*),y(l*),μ(l*)).
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