对偶问题
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。一个线性规划问题,都存在一个与之相联系的对偶问题。典型的资源利用问题线性规划模型为:


它的对偶模型为:


式中yj代表对偶决策变量,简称对偶变量。线性规划原问题与对偶问题在模型上的一般对应关系如下表:
原始问题 (或对偶问题) | 对偶问题 (或原始问题) |
目标函数max化 约束条件个数m 决策变量个数n 约束条件 决策变量 约束形式“≤”或“≥” 约束形式“=” 变量非负Xj≥0 变量无非负限制,Xj自由变量 | 目标函数min化 对偶变量个数m 对偶约束个数n 对偶变量 对偶约束条件 对偶变量非负,yj≥0 对偶变量无非负限制,yj自由变量 对偶约束形式“≥”或“≤” 约束形式“=” |
有了上述关系,能很方便地写出任何一个线性规划模型的对偶模型来。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。