基变量

更新时间:2023-10-27 15:46

对于线性规划问题:min cTx,s.t.Ax=b,x≥0,其中m≤n,且m×n矩阵A的秩为m。由矩阵A的m个线性无关的列向量组成的m阶方阵,记为B,称之为基。一个基相应的变量x中的m个分量,叫作基变量(basic variable),记为xB (∈Rm)。

基本介绍

基变量是从线性规划标准式的n个设计变量中划分出来的,已经或试图通过m个等式约束用其余变量线性表示的m个设计变量。常记为xB。其余的n-m个设计变量称为非基变量,常记为xN。令xN =0,若能由m个等式约束解得xB,则称 (xB,xN)为问题的一个基本解。相应于设计变量的划分,等式约束系数矩阵也划分为B和N两部分(B为可逆矩阵),分别称为基矩阵和非基矩阵。B 和N中的列向量又分别称为基向量和非基向量。

相关介绍

考虑标准形式的线性规划问题:

其中A为矩阵,

由于的秩为m,可知A中必存在m个列向量线性无关,不妨就假设A的前m个列向量线性无关,记,B为方阵,。

令,代入(2)式得

所以

于是得到(2)的一个解

设B为A中任一非奇异的m×n阶子矩阵(),则称B为(LP)的一个基;若变量xj所对应的列向量Pj包含在基B中,则称xj为对应于基B的基变量;否则称xj为非基变量。显然基的个数至多个。

设(LP)有一个基,对应地记

令(2)式中非基变量为0,(2)式化为,所以

则称方程组Ax=B的解:

其余。

为对应于基B的基本解,在rank(A)=m的条件下,总存在基本解;当A的行向量线性相关时,没有基本解;显然基本解的个数至多有个。

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