给出一个考虑五种变量的关于供应链的变分不等式问题,并写一个利用The extra-gradient method求解该问题的matlab代码
时间: 2023-03-21 08:00:40 浏览: 79
一个涉及供应链的变分不等式问题可以是:
给定 $n$ 个供应商的成本函数 $C_i(x_i)$ 和 $m$ 个需求者的需求量 $d_j$,其中 $x_i$ 表示供应商 $i$ 提供的数量。假设 $x_i\geq 0$,需求量 $d_j$ 是正值。定义总成本为:
$$
F(x) = \sum_{i=1}^n C_i(x_i) - \sum_{j=1}^m d_j \min_{i=1}^n a_{ij}x_i
$$
其中 $a_{ij}$ 是需求者 $j$ 从供应商 $i$ 购买一单位物品时的价格。变分不等式问题是寻找 $x=(x_1, \dots, x_n)$,使得
$$
x_i \geq 0, \quad i=1,\dots,n \\
F(x) - F(y) + \sum_{i=1}^n (x_i-y_i) g_i(y) \geq 0, \quad \forall y\in \mathbb{R}^n_+
$$
其中 $g_i(y) = \frac{\partial F}{\partial x_i}(y)$ 是 $F$ 在 $y$ 处对 $x_i$ 的梯度。
以下是用 The extra-gradient method 求解该问题的 Matlab 代码。假设 $C_i(x_i)=c_i x_i$,即每个供应商的成本函数都是一次函数。
```matlab
% parameters
n = 5; % number of suppliers
m = 10; % number of demanders
d = rand(m, 1); % demands
a = rand(n, m); % prices
c = rand(n, 1); % costs
max_iter = 1000; % maximum number of iterations
step_size = 1; % step size
eps = 1e-6; % tolerance
% initialization
x = zeros(n, 1);
y = x;
% main loop
for iter = 1:max_iter
% compute gradients
g = c - sum(a .* (d.' * (a .* (x.' * ones(1, m)) <= d)), 2);
gy = c - sum(a .* (d.' * (a .* (y.' * ones(1, m)) <= d)), 2);
% extra-gradient step
z = x - step_size * g;
y = y - step_size * gy;
x = max(0, z - step_size * (g - gy));
% check convergence
if norm(g) < eps
break
end
end
% print result
fprintf('Optimal solution: ');
fprintf('%f ', x);
fprintf('\nTotal cost: %f\n', sum(c .* x) + sum(d .* min(a * x)));
```
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