凸规划

更新时间:2022-10-14 10:39

凸规划是指若最优化问题的目标函数为凸函数,不等式约束函数也为凸函数,等式约束函数是仿射的。凸规划的可行域为凸集,因而凸规划的局部最优解就是它的全局最优解。当凸规划的目标函数为严格凸函数时,若存在最优解,则这个最优解一定是唯一的最优解。

凸规划标准形

定义

设及均为上的凸函数,则称最优化问题

为凸规划。

与一般的最优化问题标准形式相比,凸规划有三点附加条件:

(1)目标函数必须是凸函数

(2)不等式约束函数必须是凸函数,不等式组成的区域为凸集;

(3)等式约束函数必须是仿射的(即线性函数和常函数的和函数)。

因此我们得出以下结论:凸规划的可行域是凸集。因为每个约束条件的点集都是凸集,它们的交集也是凸集。

凸规划的性质

(1)凸规划问题的任一局部极小点是全局极小点,且全体局部极小点的集合为凸集;

(2)当凸规划的目标函数为严格凸函数时,若存在最优解,则这个最优解一定是唯一的最优解。

最优性条件

设凸规划问题中的目标函数是可微的,记可行域为,即

则是最优点的充分必要条件是对任意的,有

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