摘要:
权互补问题是指在一个流形与一个锥的交集上找到一向量对,使得这对向量的某代数积等于一个给定的权向量。当权向量为零时,权互补问题退化为互补问题。作为互补问题的非平凡推广,权互补问题可用于求解科学、经济和工程中的诸多均衡问题,且在某些情况下可以产生更高效的算法。考虑非负象限上的一类线性权互补问题,提出了一种改进的全牛顿步不可行内点算法来求其数值解。通过推广线性优化的全牛顿步不可行内点算法,给出了线性权互补问题的扰动问题、中心路径及其诱导的牛顿方向。算法构造了线性权互补问题的一系列扰动问题的严格可行点;每一步主迭代由一个可行步和若干个中心步组成,且都采用全牛顿步,因而无需计算步长;在每一步迭代,算法的可行性残差和权向量残差都以相同比率减少;运用中心步的二次收敛结果,为可行步提供了一个稍宽的邻域。通过分析算法的可行步,中心步和收敛性,得到了算法的全局收敛性和多项式时间复杂度。最后,数值算例验证了算法求解线性权互补问题的有效性。
中图分类号:
迟晓妮, 刘三阳, 王博妲. 线性权互补问题的改进全牛顿步不可行内点算法[J]. 工程数学学报, 2022, 39(3): 413-427.
CHI Xiaoni, LIU Sanyang, WANG Boda. Improved Full-Newton Step Infeasible Interior Point Algorithm for Weighted Linear Complementarity Problem[J]. Chinese Journal of Engineering Mathematics, 2022, 39(3): 413-427.