孟旭東
(南昌航空大學(xué) 科技學(xué)院,江西 共青城 332020)
集值優(yōu)化問(wèn)題是標(biāo)量?jī)?yōu)化問(wèn)題和向量?jī)?yōu)化問(wèn)題的拓展,是現(xiàn)代運(yùn)籌控制優(yōu)化領(lǐng)域研究熱點(diǎn)之一.核心原因主要涉及3 方面:其一,就理論層面而言,集值優(yōu)化問(wèn)題的研究為諸多理論研究發(fā)展提供了統(tǒng)一模型,例如:Ky Fan 不等式、目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題、向量均衡問(wèn)題、向量變分不等式、偏微分方程反問(wèn)題等;其二,從實(shí)際應(yīng)用角度分析,集值優(yōu)化問(wèn)題在圖像處理問(wèn)題、生命生存理論、數(shù)理經(jīng)濟(jì)學(xué)與微分包含、交通網(wǎng)略等方面均有廣泛應(yīng)用;其三,集值優(yōu)化問(wèn)題的研究與非線(xiàn)性理論、非光滑分析、凸優(yōu)化、變分學(xué)等現(xiàn)代數(shù)學(xué)理論緊密相關(guān),且其自身理論及算法研究也需要新的概念、方法和工具.因此,對(duì)集值優(yōu)化問(wèn)題的研究有著極其重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值,近年來(lái)備受廣大研究工作者的青睞,且有了較豐碩的研究成果[1-10].眾所周知,集值優(yōu)化問(wèn)題(近似)解集的穩(wěn)定性分析是集值優(yōu)化理論與算法設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要課題.一般而言,集值優(yōu)化問(wèn)題及相關(guān)問(wèn)題的穩(wěn)定性研究是指分析(近似)解集受到參數(shù)變化時(shí)的擾動(dòng)性質(zhì),主要包含定性性質(zhì)和定量規(guī)律.定性刻畫(huà)方面主要涉及Berge-半連續(xù)性、Hausdorff-半連續(xù)性、緊閉性、連通性、適定性等,定量性質(zhì)主要包括Aubin 性質(zhì)、平靜性、H?lder 連續(xù)性、Lipschitz 連續(xù)性等.一些作者已經(jīng)研究了(參數(shù))向量均衡問(wèn)題的映射解的半連續(xù)性,特別是下半連續(xù)性[11-18].但很少有學(xué)者研究參數(shù)集值優(yōu)化問(wèn)題(近似)解映射的上半連續(xù)和下半連續(xù).Xu 等[19]得到了具集優(yōu)化準(zhǔn)則的參數(shù)集值向量?jī)?yōu)化問(wèn)題極小解和弱極小解集映射上、下半連續(xù)性和閉性.孟旭東[20]獲得了2 類(lèi)含參廣義集值平衡問(wèn)題近似解映射的上半連續(xù)性和下半連續(xù)性定理.孟旭東[21]分析了基于改進(jìn)集的參數(shù)集值優(yōu)化問(wèn)題解集映射的Berge 連續(xù)性、Hausdorff 連續(xù)性、C-Hausdorff 連續(xù)性和緊閉性定理.利用集值分析與變分分析方法,彭興媛等在文獻(xiàn)[22-26]中分別建立了帶等式與不等式約束的向量平衡問(wèn)題孤立有效解和弱嚴(yán)格有效解的最優(yōu)性條件.本文在賦范線(xiàn)性空間中借助廣義凸性和水平映射的方法,研究了目標(biāo)函數(shù)和約束函數(shù)具參數(shù)擾動(dòng)時(shí)參數(shù)集值優(yōu)化問(wèn)題2 種(弱)近似解集的上半連續(xù)性和下半連續(xù)性的最優(yōu)條件.
本文設(shè)X,Y,Z為賦范線(xiàn)性空間,Λ,Ω ?Z為非空子集,K?Y為閉凸點(diǎn)錐且intK≠?,M,N?Y為非空子集,記R+={x∈R|x≥0}.設(shè)點(diǎn)e∈intK,對(duì)任何的ε ∈R+,M與N的 ε-下序關(guān)系與弱 ε-下序關(guān)系分別定義為:
設(shè)F:X×Λ×Ω ?X×Z×Z →2Y{?},T:Ω ?Z →2X{?}為給定非空集值映射,對(duì)每個(gè)點(diǎn)(λ,μ)∈Λ×Ω,討論如下含參集值優(yōu)化問(wèn)題(簡(jiǎn)稱(chēng)問(wèn)題(PSOP)):
問(wèn)題(PSOP):minF(x,λ,μ),使得x∈T(μ).
定義1[26]設(shè)M?Y為非空子集,點(diǎn)ω∈M給定.
(?。┘偃?M-ω)∩(-K)={0}成立,則稱(chēng)點(diǎn) ω為關(guān)于K的最小點(diǎn),記為ω ∈Min(M).
(ⅱ)假如(M-ω)∩(-intK)=?成立,則稱(chēng)點(diǎn) ω為關(guān)于K的弱最小點(diǎn),記為ω ∈WMin(M).
(ⅲ)假如(M-ω)∩K={0}成立,則稱(chēng)點(diǎn) ω為關(guān)于K的最大點(diǎn),記為ω ∈Max(M).
(ⅳ)假如(M-ω)∩intK=?成立,則稱(chēng)點(diǎn) ω為關(guān)于K的弱最大點(diǎn),記為ω ∈WMax(M).
據(jù)文獻(xiàn)[26]知:
注1(?。┤鬗?Y為非空緊子集,則Min(M)≠?且Max(M)≠?.
(ⅱ)若M?Y為非空緊子集,并注意到Min(M)?WMin(M)及Max(M)?WMax(M),則WMin(M)≠?且WMax(M)≠?.
定義2設(shè)F:X×Λ×Ω →2Y{?},T:Ω →2X{?}為給定非空集值映射,設(shè)點(diǎn)e∈intK,對(duì)每個(gè)點(diǎn)(ε,λ,μ)∈R+×Λ×Ω,以及點(diǎn)x0∈T(μ):
(?。┘偃鐚?duì)任何的點(diǎn)x∈T(μ),滿(mǎn)足有
則稱(chēng)點(diǎn)x0為問(wèn)題(PSOP)的l-最小近似解,記問(wèn)題(PSOP)的l-最小近似解集為Sl(ε,λ,μ),即
(ⅱ)假如對(duì)任何的點(diǎn)x∈T(μ),滿(mǎn)足有
則稱(chēng)點(diǎn)x0為問(wèn)題(PSOP)的弱l-最小近似解,記問(wèn)題(PSOP)的弱l-最小近似解集為(ε,λ,μ),即
(ⅲ)假如對(duì)任何的點(diǎn)x∈T(μ),滿(mǎn)足有
則稱(chēng)點(diǎn)x0為問(wèn)題(PSOP)的u-最小近似解,記問(wèn)題(PSOP)的u-最小近似解集為Su(ε,λ,μ),即
(ⅳ)假如對(duì)任何的點(diǎn)x∈T(μ),滿(mǎn)足有
則稱(chēng)點(diǎn)x0為問(wèn)題(PSOP)的弱u-最小近似解,記問(wèn)題(PSOP)的弱u-最小近似解集為(ε,λ,μ),即
注2據(jù)定義2 易得:
(?。?假如點(diǎn)x0∈Sl(ε,λ,μ),y0∈T(μ),且則必有點(diǎn)
(ⅱ) 假如點(diǎn)x0∈Su(ε,λ,μ),y0∈T(μ),且則必有點(diǎn)
注3設(shè)點(diǎn)e∈intK給定,對(duì)每個(gè)點(diǎn)(ε,λ,μ)∈R+×Λ×Ω,則:
(?。㏒l(ε,λ,μ)?(ε,λ,μ);
(ⅱ)Su(ε,λ,μ)?(ε,λ,μ).
證明(?。┦聦?shí)上,設(shè)點(diǎn)x0∈Sl(ε,λ,μ),假如存在點(diǎn)y∈T(μ),滿(mǎn)足則有
定義3設(shè)點(diǎn)e∈intK給定,ε ∈R+,D?X為非空凸子集,G:X→2Y{?}為給定非空集值映射:
(?。┓Q(chēng)G在D上為嚴(yán)格近似下K-凸的,假如對(duì)任何的點(diǎn)x1,x2∈D,滿(mǎn)足x1≠x2,及任何的t∈(0,1),有
(ⅱ)稱(chēng)G在D上為嚴(yán)格近似上K-凸的,假如對(duì)任何的點(diǎn)x1,x2∈D,滿(mǎn)足x1≠x2,及任何的t∈(0,1),有
定義4[24-25]設(shè)T0,T1為拓?fù)渚€(xiàn)性空間,H:T0→2T1{?}為給定非空集值映射,點(diǎn)v0∈T0給定:
(ⅰ) 稱(chēng)H在點(diǎn)v0處為上半連續(xù)的,假如對(duì)H(v0)的任何鄰域V1?T1,存在點(diǎn)v0的鄰域V0?T0,對(duì)任何的點(diǎn)v∈V0,有H(v)?V1.
(ⅱ) 稱(chēng)H在點(diǎn)v0處為下半連續(xù)的,假如對(duì)任何的點(diǎn)u∈H(v0),及點(diǎn)u的任何鄰域V1?T1,存在點(diǎn)v0的鄰域V0?T0,對(duì)任何的點(diǎn)v∈V0,有H(v)∩V1≠?.
(ⅲ) 稱(chēng)H在T0上為上(下)半連續(xù)的,假如對(duì)任何的點(diǎn)v∈T0,H在點(diǎn)v處為上(下)半連續(xù)的.
(ⅳ) 稱(chēng)H在T0上為連續(xù)的當(dāng)且僅當(dāng)H在T0上既上半連續(xù)又下半連續(xù).
引理1[24]設(shè)T0,T1為賦范線(xiàn)性空間,H:T0→2T1{?}為給定非空集值映射,點(diǎn)v0∈V0給定,則H在點(diǎn)v0處下半連續(xù)當(dāng)且僅當(dāng)對(duì)任何的序列{vn}?T0,vn→v0,以及對(duì)任何的點(diǎn)u0∈H(v0),存在點(diǎn)un∈H(vn),有un→u0.
引理2[25]設(shè)T0,T1為賦范線(xiàn)性空間,H:T0→2T1{?}為給定非空集值映射,點(diǎn)v0∈V0給定,且H(v0)?T1為緊子集,則H在點(diǎn)v0處上半連續(xù)當(dāng)且僅當(dāng)對(duì)任何的序列{vn}?T0,vn→v0,以及對(duì)任何的點(diǎn)un∈H(vn),存在點(diǎn)u0∈H(v0),以及{unk}?{un},有unk→u0.
引理3設(shè)F:X×Λ×Ω →2Y{?},T:Ω →2X{?}為給定非空集值映射,并設(shè)點(diǎn)(ε,λ,μ)∈R+×Λ×Ω,x0∈T(μ),e∈intK給定:
(ⅰ)假如WMin(F(x0,λ,μ))≠?,則點(diǎn)x0為問(wèn)題(PSOP)的弱l-最小近似解當(dāng)且僅當(dāng)不存在點(diǎn)x∈T(μ),使得
(ⅱ)假如WMax(F(x0,λ,μ))≠?,則點(diǎn)x0為問(wèn)題(PSOP)的弱u-最小近似解當(dāng)且僅當(dāng)不存在點(diǎn)x∈T(μ),使得
證明(ⅰ) 假如存在點(diǎn)x1∈T(μ),使得則
這與(4)式矛盾,故結(jié)論得證.
(ⅱ) 類(lèi)似于(ⅰ)的論證過(guò)程知結(jié)論(ⅱ)成立.證畢.
引理4設(shè)F:X×Λ×Ω →2Y{?},T:Ω →2X{?}為給定非空集值映射,并設(shè)點(diǎn)(ε,λ,μ)∈R+×Λ×Ω,e∈intK給定:
(?。┘偃鏔在X×Λ×Ω上為具非空緊值的嚴(yán)格近似下K-凸集值映射,T在 Ω上為非空凸集值映射,則
(ⅱ)假如F在X×Λ×Ω上為具非空緊凸值的嚴(yán)格近似上K-凸集值映射,T在 Ω上為非空凸集值映射,則
證明(?。?第1 步:據(jù)注3 的(ⅰ)知,Sl(ε,λ,μ)?(ε,λ,μ).
引理5設(shè)F:X×Λ×Ω →2Y{?},T:Ω →2X{?}為給定非空集值映射,并設(shè)點(diǎn)(ε,λ,μ)∈R+×Λ×Ω,e∈intK給定:
(?。┘偃鏔在X×Λ×Ω上為具非空緊值的上半連續(xù)集值映射,T在 Ω上為非空閉集值映射,則為閉集.
(ⅱ)假如F在X×Λ×Ω上為是非空緊值的下半連續(xù)集值映射,T在 Ω上為非空閉集值映射,則為閉集.
證明(?。┰O(shè)則必有點(diǎn)事實(shí)上易知點(diǎn)x0∈T(μ),假如點(diǎn)據(jù)引理3 的(i)知,存在點(diǎn)y0∈T(μ),使得則
再由引理2 知,存在點(diǎn)u0∈F(x0,λ,μ),及{unk}?{un},使得unk→u0,不失一般性,不妨假如un→u0.又據(jù)(9)式知,存在點(diǎn)v0∈F(y0,λ,μ),使得
由(12)式得,當(dāng)n充分大時(shí),有un-v0∈intK+εe,這(11)式矛盾,故(10)式成立,因此,F(xiàn)(xn,λ,μ),而這與xn∈(ε,λ,μ)矛盾,故點(diǎn)x0∈(ε,λ,μ).所以(ε,λ,μ)為閉集.
(ⅱ)類(lèi)似于(i)的論證過(guò)程可知(ε,λ,μ)為閉集.證畢.
由文獻(xiàn)[1]中的命題29 與命題30,易知:
引理6設(shè)F:X×Λ×Ω →2Y{?},T:Ω →2X{?}為非空集值映射,并設(shè)點(diǎn)(ε,λ,μ)∈R+×Λ×Ω,e∈intK給定,又假如F在X×Λ×Ω上為具非空緊值上半連續(xù)集值映射,T在 Ω上為具非空緊值的集值映射,則Sl(ε,λ,μ)≠?.
據(jù)文獻(xiàn)[1]中的推論24,易得:
引理7設(shè)F:X×Λ×Ω →2Y{?},T:Ω →2X{?}為非空集值映射,并設(shè)點(diǎn)(ε,λ,μ)∈R+×Λ×Ω,e∈intK給定,又假如F在X×Λ×Ω上為非空緊值下半連續(xù)集值映射,T在 Ω上為具非空緊值的集值映射,則Su(ε,λ,μ)≠?.
本節(jié)討論問(wèn)題(PSOP)近似解集與弱近似解集的上半連續(xù).
定理1設(shè)F:X×Λ×Ω →2Y{?},T:Ω →2X{?}為非空集值映射,且點(diǎn)(ε0,λ0,μ0)∈R+×Λ×Ω,e∈intK給定.又假如:
(?。〧(·,·,·)在T(μ0)×{λ0}×{μ0}上連續(xù)且具非空緊值;
(ⅱ)T(·)在點(diǎn) μ0處連續(xù)且T(μ0)?X為非空緊子集成立,則:
(ⅱ)(·,·,·)在點(diǎn)(ε0,λ0,μ0)處是上半連續(xù)的.
證明(?。┘偃?·,·,·)在點(diǎn)(ε0,λ0,μ0)處不是上半連續(xù)的,則存在(ε0,λ0,μ0)的鄰域V0,使得對(duì)點(diǎn)(ε0,λ0,μ0)的任何鄰域Vε0×Vλ0×Vμ0?R+×Λ×Ω,存在點(diǎn)(ε0,λ0,μ0)∈Vε0×Vλ0×Vμ0,使得(ε0,λ0,μ0)?V0.因此,存在序列{(εn,λn,μn)}?Vε0×Vλ0×Vμ0,滿(mǎn)足(εn,λn,μn)→(ε0,λ0,μ0),使得對(duì)任何的n∈N,有(εn,λn,μn)?V0,則存在點(diǎn)
由T(·)在點(diǎn) μ0處的上半連續(xù)性及xn∈T(μn),并結(jié)合引理2 知,存在點(diǎn)x0∈T(μ0),及子列{xnk}?{xn},使得xnk→x0.不失一般性,不妨設(shè)xn→x0,則必有點(diǎn)事實(shí)上,假如點(diǎn)據(jù)引理3 的(i)及注1 的(ii)知,存在點(diǎn)x0∈T(μ0),使得則
事實(shí)上,假如(16)式不成立,則存在子列{xnk}?{xn},{ynk}?{yn},子列{(εnk,λnk,μnk)}?{(εn,λn,μn)},使得F(xnk,λnk,μnk)?F(ynk,λnk,μnk)+intK+εnke,不失一般性,不妨假如成立F(xn,λn,μn)?F(yn,λn,μn)+intK+εne,于是存在點(diǎn)vn∈F(xn,λn,μn),使得
據(jù)引理2 知,存在點(diǎn)v0∈F(x0,λ0,μ0),及子列{vnk}?{vn},有vnk→v0,不失一般性,設(shè)vn→v0.由(15)式知,存在點(diǎn)u0∈F(y0,λ0,μ0),使得
再據(jù)引理1 得,存在點(diǎn)un∈F(yn,λn,μn),使得un→u0.結(jié)合(18)式知,當(dāng)n充分大時(shí),有vn-un∈intK+εne,這與(17)式矛盾.
(ⅱ)類(lèi)似可證:(·,·,·)在點(diǎn)(ε0,λ0,μ0)處是上半連續(xù)的.證畢.
定理2設(shè)F:X×Λ×Ω →2Y{?},T:Ω →2X{?}為非空集值映射,且點(diǎn)(ε0,λ0,μ0)∈R+×Λ×Ω,e∈intK給定.又假如:
(?。〧(·,·,·)在T(μ0)×{λ0}×{μ0}上連續(xù)且具非空緊值;
(ⅱ)F(·,·,·)在T(μ0)×{λ0}×{μ0}上為嚴(yán)格近似下K-凸的;
(ⅲ)T(·)在點(diǎn) μ0處連續(xù)且T(μ0)?X為非空緊凸子集
成立,則Sl(·,·,·)在點(diǎn)(ε0,λ0,μ0)處是上半連續(xù)的.
證明據(jù)引理4 的(?。┲?,對(duì)Sl(ε0,λ0,μ0)的任何鄰域V0,則V0為的鄰域,據(jù)定理1 知,(·,·,·)在點(diǎn)(ε0,λ0,μ0)處為上半連續(xù)的,則存在點(diǎn)(ε0,λ0,μ0)的鄰域Vε0×Vλ0×Vμ0?R+×Λ×Ω,使得
因此,Sl(·,·,·)在點(diǎn)(ε0,λ0,μ0)處是上半連續(xù)的.證畢.
據(jù)引理4 的(ⅱ),并結(jié)合注3 的(ⅱ),類(lèi)似定理2 的論證過(guò)程可知:
定理3設(shè)F:X×Λ×Ω →2Y{?},T:Ω →2X{?}為非空集值映射,且點(diǎn)(ε0,λ0,μ0)∈R+×Λ×Ω,e∈intK給定.又假如:
(ⅰ)F(·,·,·)在T(μ0)×{λ0}×{μ0}上連續(xù)且具非空緊凸值;
(ⅱ)F(·,·,·)在T(μ0)×{λ0}×{μ0}上為嚴(yán)格近似上K-凸的;
(ⅲ)T(·)在點(diǎn) μ0處連續(xù)且T(μ0)?X為非空緊凸子集;
成立,則Su(·,·,·)在點(diǎn)(ε0,λ0,μ0)處是上半連續(xù)的.
本節(jié)研究問(wèn)題(PSOP)近似解集與弱近似解集的下半連續(xù).
定義5設(shè)F:X×Λ×Ω →2Y{?},T:Ω →2X{?}為給定非空集值映射,對(duì)任意的點(diǎn)(ε,λ,μ)∈R+×Λ×Ω.
(?。┒x集值映射Ql:R+×Λ×Ω×X→2X{?}為
稱(chēng)Ql在R+×Λ×Ω×X上為下水平集值映射.
(ⅱ)定義集值映射Qu:R+×Λ×Ω×X→2X{?}為
稱(chēng)Qu在R+×Λ×Ω×X上為上水平集值映射.
注4據(jù)定義2 與定義5 易見(jiàn),對(duì)任何的點(diǎn)(ε,λ,μ)∈R+×Λ×Ω,及x∈T(μ),有:
(?。㏒l(ε,λ,μ,Ql(ε,λ,μ,x))?Sl(ε,λ,μ,T(μ));
(ⅱ)Su(ε,λ,μ,Qu(ε,λ,μ,x))?Su(ε,λ,μ,T(μ)).
引理8設(shè)F:X×Λ×Ω →2Y{?},T:Ω →2X{?}為非空集值映射,且點(diǎn)(ε0,λ0,μ0)∈R+×Λ×Ω,e∈intK給定,F(xiàn)(·,·,·)在T(μ0)×{λ0}×{μ0}上為嚴(yán)格近似下K-凸的且具非空緊值,設(shè)點(diǎn)x0∈Sl(ε0,λ0,μ0),則Ql(ε0,λ0,μ0,x0)={x0}.
證明易知點(diǎn)x0∈Ql(ε0,λ0,μ0,x0).
另一方面,假如存在點(diǎn)x1∈Ql(ε0,λ0,μ0,x0),滿(mǎn)足x1≠x0,據(jù)集值映射F(·,·,·)在T(μ0)×{λ0}×{μ0}上為嚴(yán)格近似下K-凸的,則對(duì)任何的t∈(0,1),有
類(lèi)似引理8 的論證過(guò)程,并結(jié)合注1 的(i),易知:
引理9設(shè)F:X×Λ×Ω →2Y{?},T:Ω →2X{?}為非空集值映射,且點(diǎn)(ε0,λ0,μ0)∈R+×Λ×Ω,e∈intK給定,F(xiàn)(·,·,·)在T(μ0)×{λ0}×{μ0}上為嚴(yán)格近似上K-凸的且具非空緊凸值,設(shè)點(diǎn)x0∈Su(ε0,λ0,μ0),則Qu(ε0,λ0,μ0,x0)={x0}.
引理10設(shè)F:X×Λ×Ω →2Y{?},T:Ω →2X{?}為非空集值映射,且點(diǎn)(ε0,λ0,μ0)∈R+×Λ×Ω,e∈intK給定.又假如:
(?。〧(·,·,·)在T(μ0)×{λ0}×{μ0}上連續(xù)且具非空緊值;
(ⅱ)T(·)在點(diǎn) μ0處連續(xù)且T(μ0)?X為非空緊子集
成立,則:
(?。㏎l(·,·,·,·)在{ε0}×{λ0}×{μ0}×T(μ0)上是上半連續(xù)的;
(ⅱ)Qu(·,·,·,·)在{ε0}×{λ0}×{μ0}×T(μ0)上是上半連續(xù)的.
證明(ⅰ)假如存在點(diǎn)x0∈T(μ0),使得Ql(·,·,·,·)在點(diǎn)(ε0,λ0,μ0,x0)處不是上半連續(xù)的,則存在Ql(ε0,λ0,μ0,x0)的鄰域V0,使得對(duì)點(diǎn)(ε0,λ0,μ0,x0)的任何鄰域Vε0×Vλ0×Vμ0×Vx0?R+×Λ×Ω×X,存在點(diǎn)(ε0,λ0,μ0,x0)∈Vε0×Vλ0×Vμ0×Vx0,使得
據(jù)T(·)在μ0處的上半連續(xù)性,及點(diǎn)ωn∈T(μn),并結(jié)合引理2 知,存在點(diǎn)ω0∈T(μ0),及{ωnk}?{ωn},使得ωnk→ω0,不失一般性,不妨設(shè)ωn→ω0,則必有ω0∈Ql(ε0,λ0,μ0,x0).
事實(shí)上,對(duì)任何的點(diǎn)z∈F(x0,λ0,μ0),據(jù)引理1 知,存在點(diǎn)zn∈F(xn,λn,μn),使得zn→z,據(jù)(26)式知,
據(jù)F(·,·,·)在點(diǎn)(ω0,λ0,μ0)處的上半連續(xù)性及點(diǎn)yn∈F(ωn,λn,μn),并結(jié)合引理2 知,存在點(diǎn)y0∈F(ω0,λ0,μ0),及{ynk}?{yn},滿(mǎn)足ynk→y0,不失一般性,設(shè)yn→y0.據(jù)(28)式,當(dāng)n→∞時(shí),有
這表明點(diǎn)ω0∈Ql(ε0,λ0,μ0,x0),則ωn→ω0∈V0,這與(27)式矛盾,因此,Ql(·,·,·,·)在 {ε0}×{λ0}×{μ0}×T(μ0)上是上半連續(xù)的.
(ⅱ)類(lèi)似于對(duì)(i)的論證過(guò)程,易知Qu(·,·,·,·)在{ε0}×{λ0}×{μ0}×T(μ0)上是上半連續(xù)的.證畢.
定理4設(shè)F:X×Λ×Ω →2Y{?},T:Ω →2X{?}為非空集值映射,且點(diǎn)(ε0,λ0,μ0)∈R+×Λ×Ω,e∈intK給定.又假如:
(?。〧(·,·,·)在T(μ0)×{λ0}×{μ0}上連續(xù)且具非空緊值;
(ⅱ)F(·,·,·)在T(μ0)×{λ0}×{μ0}上為嚴(yán)格近似下K-凸的;
(ⅲ)T(·)在點(diǎn) μ0處連續(xù)具非空緊值且T(μ0)?X為緊凸子集成立,則:
(ⅰ)Sl(·,·,·)在點(diǎn)(ε0,λ0,μ0)處是下半連續(xù)的;
證明(ⅰ)假若Sl(·,·,·)在點(diǎn)(ε0,λ0,μ0)處不是下半連續(xù)的,則存在點(diǎn)x0∈Sl(ε0,λ0,μ0),以及X中的零點(diǎn)的鄰域V0,使得對(duì)點(diǎn)(ε0,λ0,μ0)的任何鄰域Vε0×Vλ0×Vμ0?R+×Λ×Ω,存在點(diǎn)(ε0,λ0,μ0)∈Vε0×Vλ0×Vμ0,使得
故存在序列{(εn,λn,μn)}?Vε0×Vλ0×Vμ0,滿(mǎn)足(εn,λn,μn)→(ε0,λ0,μ0),使得
據(jù)引理1 及點(diǎn)x0∈T(μ0)知,存在點(diǎn)xn∈T(μn),使得xn→x0.結(jié)合引理10 知,Ql(·,·,·,·)在點(diǎn)(ε0,λ0,μ0,x0)處是上半連續(xù)的,對(duì)Ql(ε0,λ0,μ0,x0)的鄰域Ql(ε0,λ0,μ0,x0)+V0,存在n0∈N,當(dāng)n>n0時(shí),有
又由引理8 知,Ql(ε0,λ0,μ0,x0)={x0},并注意到(30)式,得
故點(diǎn)xn∈Ql(εn,λn,μn,xn),則Ql(εn,λn,μn,xn)≠?.
可斷言Ql(εn,λn,μn,xn)為閉的.事實(shí)上,設(shè){ωn}?Ql(εn,λn,μn,xn),ωn→ω0,則點(diǎn)ωn∈T(μn),且
據(jù)T(μn)為閉集知,點(diǎn)ω0∈T(μn),對(duì)任何的點(diǎn)y∈F(xn,λn,μn),由(32)式得,存在點(diǎn)yn∈F(ωn,λn,μn),使得y-yn∈K+εne.再由F(·,·,·)在點(diǎn)(ω0,λ0,μ0)處的上半連續(xù)性及引理2 得,存在點(diǎn)y0∈F(ω0,λ0,μ0),及{ynk}?{yn},ynk→y0,不失一般性,不妨設(shè)yn→y0,結(jié)合K的閉性知,
故F(xn,λn,μn)?F(ω0,λ0,μ0)+K+ε0e,這表明點(diǎn)ω0∈Ql(εn,λn,μn,xn),從而知Ql(εn,λn,μn,xn)為閉集.
注意到T(μn)為閉集及Ql(εn,λn,μn,xn)?T(μn),知Ql(εn,λn,μn,xn)為緊集,再結(jié)合引理6 知,Sl(εn,λn,μn,Ql(εn,λn,μn,xn))≠?.設(shè)點(diǎn)yn∈Sl(εn,λn,μn,Ql(εn,λn,μn,xn)),由(31)式及注4 的(i)知,
這與(29)式矛盾,故Sl(·,·,·)在點(diǎn)(ε0,λ0,μ0)處是下半連續(xù)的.
由引理4 的(ⅱ),引理7,引理9,引理10,結(jié)合注3 的(ii)和注4 的(ii),類(lèi)似定理4 的論證過(guò)程可知:
定理5設(shè)F:X×Λ×Ω→2Y{?},T:Ω →2X{?}為非空集值映射,且點(diǎn)(ε0,λ0,μ0)∈R+×Λ×Ω,e∈intK給定.又假如:
(?。〧(·,·,·)在T(μ0)×{λ0}×{μ0}上連續(xù)且具非空緊凸值;
(ⅱ)F(·,·,·)在T(μ0)×{λ0}×{μ0}上為嚴(yán)格近似上K-凸的;
(ⅲ)T(·)在點(diǎn) μ0處連續(xù)具非空緊值且T(μ0)?X為緊凸子集
成立,則:
(?。㏒u(·,·,·)在點(diǎn)(ε0,λ0,μ0)處是下半連續(xù)的;
(ⅱ)(·,·,·)在點(diǎn)(ε0,λ0,μ0)處是下半連續(xù)的.
據(jù)定理1 的(i),定理2 及定理4 知:
定理6設(shè)F:X×Λ×Ω →2Y{?},T:Ω →2X{?}為非空集值映射,且點(diǎn)(ε0,λ0,μ0)∈R+×Λ×Ω,e∈intK給定.又假如:
(?。〧(·,·,·)在T(μ0)×{λ0}×{μ0}上連續(xù)且具非空緊值;
(ⅱ)F(·,·,·)在T(μ0)×{λ0}×{μ0}上為嚴(yán)格近似下K-凸的;
(ⅲ)T(·)在點(diǎn) μ0處連續(xù)具非空緊值且T(μ0)?X為緊凸子集
成立,則:
(ⅰ)Sl(·,·,·)在點(diǎn)(ε0,λ0,μ0)處是連續(xù)的;
由定理1 的(ii),定理3 及定理5 知:
定理7設(shè)F:X×Λ×Ω →2Y{?},T:Ω →2X{?}為非空集值映射,且點(diǎn)(ε0,λ0,μ0)∈R+×Λ×Ω,e∈intK給定.又假如:
(?。〧(·,·,·)在T(μ0)×{λ0}×{μ0}上連續(xù)且具非空緊凸值;
(ⅱ)F(·,·,·)在T(μ0)×{λ0}×{μ0}上為嚴(yán)格近似上K-凸的;
(ⅲ)T(·)在點(diǎn) μ0處連續(xù)具非空緊值且T(μ0)?X為緊凸子集成立,則:
(?。㏒u(·,·,·)在點(diǎn)(ε0,λ0,μ0)處是連續(xù)的;
在賦范線(xiàn)性空間中研究了含參集值優(yōu)化問(wèn)題近似解集和弱近似解集的上半連續(xù)性和下半連續(xù)性.
(?。┮牒瑓⒓祪?yōu)化問(wèn)題近似解與弱近似解的概念,給出近似解與弱近似解的基本性質(zhì)關(guān)系.
(ⅱ)在目標(biāo)函數(shù)映射具有廣義錐凸性,借助水平映射技巧,建立了含參集值優(yōu)化問(wèn)題近似解集與弱近似解集的上半連續(xù)性和下半連續(xù)性的充分性定理.
(ⅲ)沿用本文研究含參集值優(yōu)化問(wèn)題近似解集與弱近似解集半連續(xù)的基本思想,結(jié)合改進(jìn)集的概念及性質(zhì),可進(jìn)一步討論基于改進(jìn)集的參數(shù)集值優(yōu)化問(wèn)題近似解集與弱近似解集映射的Berge 連續(xù)性、Hausdorff 連續(xù)性等,且研究成果可為探索參數(shù)集值優(yōu)化問(wèn)題各類(lèi)解的H?lder 連續(xù)性、Lipschitz 連續(xù)性、緊閉性、連通性、適定性及算法設(shè)計(jì)等提供理論借鑒.