基于距离的正定二次规划算法

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二次规划是一类重要的优化问题,它在运筹学、经济数学等有着广泛的应用。因此,对二次规划算法的研究具有重要的意义。本文概述了二次规划的模型、研究现状。介绍了二次规划算法的基本理论和基本知识。给出求解等式二次规划和一般二次规划的已有算法,并比较了它们的优缺点。分析正定二次规划的目标函数,并根据正定二次规划的几何意义,证明正定二次规划模型标准化后的最优解在可行域的边界或原点取得。  基于正定二次规划的几何意义,提出了基于距离的正定二次规划算法。新算法利用计算原点到直线或是平面的的投影点的方法进行求解。给出了求解投影点的计算方法,并且计算投影点的过程也是求解最优解的主要部分。在计算投影点过程中需要求矩阵的逆,但在新算法中,对这一过程进行了改进,矩阵求逆是从一维开始,经过判断比较,得出是否有必要求出二维矩阵的逆,再进行比较判断,直至找到最优解。因此,求矩阵的逆是由简单开始,经过判断后,再决定是否需要求取更高阶的逆矩阵。此外,本文对新算法进行了相关的理论证明和数值检验,并与积极集法、对偶法、Zoutendijk法、Matlab中的quadprog函数法进行了比较,通过对数值检验结果的对比分析,说明新算法能避免大量的重复计算,减少了计算量,节约了资源。
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