Teorema de la Dualidad

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El problema dual es el problema primo del original

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  • Teorema de la Dualidad

  • Problema Dual Asociado a cada problema primo de LP, hay un problema LP dual

    Existe una relacin entre ambos problemas que puede usarse para analizar las soluciones y plantear formas alternativas de solucin

    max

    0

    Tc x

    x bx

    x

    A

    Primo

    min

    0

    T

    y

    T

    b y

    y cy

    A

    Dual

  • Problema Dual de un LP

    (mxn)(nx1)

    (1xn)(nx1) (1xm)(mx1)

    (nxm)(mx1)

    El dual del dual es el problema primo original

    (mx1) (nx1)

    xcTmax

    bxAts ..0x

    ybTmin

    cAyts T ..0y

  • Ejemplo de Problema Dual

    00423

    60244842

    : a sujeto

    46max

    2

    1

    1

    21

    21

    21

    +

    +

    +

    xxx

    xxxx

    xxx

    Primo

    1 2 3

    1 2 3

    1 2 3

    1 2 3

    min 48 60 42

    sujeto a :2 4 3 64 2 0 4

    0, 0, 0

    yy y y

    y y yy y y

    y y y

    + +

    + +

    + +

    Dual

  • Teorema de la Dualidad (LP)

    Primo Dual xcTmax

    bxAts ..0x

    ybTmin

    cAyts T ..

    Multiplicadores de Lagrange

    Si el dual no es acotado, el primo es infactible Si el dual es infactible, el primo no es acotado El valor de la funcin objetivo del problema dual provee

    una cota inferior para la funcin objetivo del problema primo. En problemas convexos sus valores son iguales.

    0y

  • Anlisis de Sensibilidad

  • Sensibilidad del ptimo min

    0

    T

    xf c x

    x bx

    =

    A

    Cmo cambia el valor ptimo f* si cambian los valores de b (RHS) en las restricciones del problema primo?

    * * **

    T TTf c x y b y

    b b b

    = = =

    La solucin ptima del dual y* proporciona la sensibilidad del valor ptimo de la funcin objetivo del problema primo respecto al vector de b (RHS)

    A los valores y* se les suele denominar precio sombra (shadow price) o valores marginales

  • Ejemplo: Cmo Cambia f*?

    00423

    60244842

    : a sujeto

    46max

    2

    1

    1

    21

    21

    21

    +

    +

    +=

    xxx

    xxxx

    xxfx

    Primo Cmo cambia el valor ptimo de 96 si la mquina 1 puede trabajar 50h semanales?

    **

    11

    f yb

    =

    Puede utilizarse la solucin ptima del problema dual

    [ ]* 1/ 3 4 / 3 0y =

    6667.963/2* =+= ff

    ( )32224850 *1

    1

    *

    1

    *

    ==

    =

    ybf

    bf

    El valor ptimo de f en el problema es f*=96

  • Ejemplo: Cmo Cambia f*?

    00423

    60245042

    : a sujeto

    46max

    2

    1

    1

    21

    21

    21

    +

    +

    +

    xxx

    xxxx

    xxx

    Primo Cmo cambia el valor ptimo de 96 si la mquina 1 puede trabajar 50h semanales?

    6667.66667.116667.96

    2

    1

    =

    =

    =

    xxfSolucin:

    Slide Number 1Problema DualProblema Dual de un LPEjemplo de Problema DualTeorema de la Dualidad (LP)Slide Number 6Sensibilidad del ptimoSlide Number 8Slide Number 9