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2015年《埃及数学学会杂志》中混合向量均衡问题的研究
2× !ðÞ¼Journalof the Egyptian Mathematical Society(2015)23,352埃及数学学会埃及数学学会www.etms-eg.orgwww.elsevier.com/locate/joems原创文章非紧区域Mijanur Rahaman*,Rais Ahmad数学系,阿里加尔穆斯林大学,阿里加尔202002,印度接收日期:2014年4月13日;修订日期:2014年5月27日;接受日期:2014年2014年7月19日在线发布本文考虑两个混合向量均衡问题,弱混合向量均衡问题和强混合向量均衡问题,它们是向量均衡问题和向量变分不等式问题的组合。在非紧情形下,我们证明了这两个问题2010年数学学科分类: 47 J20; 49 J40; 90 C33?2014制作和主办Elsevier B.V.埃及数学学会的代表1. 介绍在最优化、经济学和工程学中,许多实际问题的描述都涉及到平衡.平衡问题是Blum和Oettli[1]作为变分不等式问题的一个推广而已经表明,均衡问题提供了一个自然的、新颖的和统一的框架,以研究非线性分析、优化、经济学、金融和博弈论中出现的广泛一类问题。平衡问题包括许多数学问题,如数学规划问题、互补问题、变分不等式问题、不动点问题等。*通讯作者。联系电话:+91 9897752840。电 子 邮 件 地 址 : mrahman96@yahoo.com ( M.Rahaman ) ,raisain_123@rediffmail.com(R. Ahmad)。同行评审由埃及数学学会负责制作和主办:Elsevier问题,极大极小不等式问题和纳什均衡问题在非合作博弈。参见[1设X是Hausdorff拓扑向量空间,K是X的子集,f:KKR是一个映射,其中f x;x0.经典的标量值均衡问题处理x<$2K的存在性,使得fx<$;yP0;8y2K:此外,在向量值映射的情况下,设Y是另一个Hausdorff拓 扑 向 量 空 间 , C∈Y 是 锥 。 给 定 一 个 向 量 映 射 f :K×K! Y,那么找到x′2K的问题,使得fx<$;yR-intC;8y2K;称为弱平衡问题,K称为弱平衡点,其中intC表示锥C在Y中的内部。本文考虑了两类混合向量平衡问题,它们是向量平衡问题和向量变分不等式问题的组合。设X和Y是两个Hausdorff拓扑向量空间。 设K是X的非空凸闭子集,C∈Ya1110- 256 X? 2014制作和主办Elsevier B. V.埃及数学学会的代表http://dx.doi.org/10.1016/j.joems.2014.06.007关键词混合向量均衡问题;胁迫家庭;C-凸;广义KKM原理!ð Þ ðÞ胡鲁吉!ðÞ2第二[2e(iii)对于每个i2I,存在k2I,× !!ðÞFxzi.我我 i2I2K,如果对于Y中g∈x0∈ V的任何邻域V,有x2Ck弱和强混合向量均衡问题353内部非空的尖闭凸锥也就是说,intC-ε。由C诱导的Y上的偏序设f:K×K!Y和T:KLX;Y是两个映射,其中LX;Y是从X到Y的所有线性连续映射空间。这里T x;y表示线性映射T x在y处的求值。现在,我们考虑以下两个问题:求x2K,使得fx<$;yhTx<$$>;y-x<$iR-intC;8y2K:1:1和fx<$;yhTx<$$>;y-x<$iR-Cnf0g;8y2K:1:2我 们 称 问 题 ( 1.1 ) 为 弱 混 合 向 量 均 衡 问 题 , 称 问 题(1.2)为强混合向量均衡问题。问题(1.1)和(1.2)是应用科学中使用的几个已知问题的统一模型,例如,向量变分不等式问题、向量互补问题、向量最优化问题和向量鞍点问题,参见例如[3,5关于向量平衡问题、向量变分不等式问题及其推广的更全面的文献,我们参考Giannessi编辑的卷[3]。我们的结果推广了Blum和Oettli[1]的结果,从而推广了Fan[10]关于向量值映射的结果.更详细的信息,我们参考[5,11,12]。作为底层集合K是非紧的,因此我们只使用一个很弱的非紧性条件即,胁迫家人定义2.3.映射f:K×K!Y被认为是C-单调,如果对所有x;y2Kf x;y f y; x2- C:引理2.1[9]. 如果g是关于C的下连续映射,则集合fx 2 K:g<$x<$R intCg在K中闭。引理2.2[13]. 设Y;C是具有点闭凸的序拓扑向量空间锥C.然后 为 所有的x;y2Y,我们有(i) y-x2intC和yRintC隐含xRintC;(ii) y-x2C和yRintC隐含xRintC;(iii) y-x2-intC和yR-intC隐含xR-intC;(iv) y-x2-C和yR-intC表示xR-intC.定义2.4[14]。考虑拓扑向量空间和拓扑空间Y的子集K。一个家庭C i;Z i我我 对于映射F:K2Y, 称 集 合 对 的 强制性,如果且仅当(i) 对每个i I,Ci包含在K的紧凸子集中,Zi是Y的紧子集;(ii) 对于每个i,j2I,存在k2I使得T使得Ci[Cj<$Ck;2. 预赛下面的定义和结果是需要在续集。定义2.1.让g:K!Y是映射。则g被称为定义2.5.设K是拓扑向量空间X的非空凸子集.多值映射G:K!称2 X为KKM映射,如果对K的每个有限子集fxigi2 I,Cofxi:i2IgFxi;i2 I是C-凸的,如果对所有x;y2K和k2½0;1]gkx1-ky≤Ckgx1-kgy;这意味着gkx1-ky2kgx1-kgy-C:定义2.2.一个映射g:K! Y被认为是(i) 在一点关于C的下连续X0其中Cofx:i2Ig表示fxg的凸包。定理2.1[14]. 设X是Hausdorff拓扑向量空间,Y是X的凸子集,K是Y的非空子集,F:K! 2 Y是一个KKM映射,其闭值是紧的,即,对所有的x2 K; F<$ x <$\Z对每个紧集是闭的Y的Z。如果F承认有胁迫家庭,那么\Fx-x2K在X中存在x0的邻域U,使得gU\KVC;(ii) 在一点上关于C的上连续x02K,如果gU\KV-C;(iii) 在一点x0K上关于C连续,如果它在该点上关于C是下备注2.1.若g在K上的任一点关于C下连续、上连续和连续,则g在K上分别关于C下连续、上连续和连续条件<$C<$:我们说锥C满足条件<$C <$,如果存在一个尖凸闭锥C,使得Cnf 0 g在Ce中。3. 存在性结果在这一节中,我们证明了非紧区域上弱和强混合向量平衡问题(1.1)和(1.2)定理3.1. 设K是Hausdorff拓扑向量空间X的非空闭凸子集,Y是Hausdorff拓扑向量空间,C是Y中的闭凸尖锥,其中intC-ε. 设f:KKY和T:KLX;Y是满足下列条件的两个映射:两个·!22 ½]中国-中国2¼ð Þ¼ 222[ð Þf2g2f2gP,其中kP0,X2½]¼ð-XX2)tfx;y1-tfx;x 2C:3:22我 J我JJ我C我 我我354海里拉哈曼河Ahmad(i) f是C-单调的;(ii) f x;x0,对于所有x K;(iii) 对于任何固定的x;y K;t0; 1#fty1t x;y Y在t0时关于C是上连续的;(iv) 对任意固定的x K;f x;:K Y是C-凸的,关于C在K上是下连续的(v) T关于C是上连续的,且具有非空闭值;(vi) 存在一个满足定义2.4的条件i和i的族,以及以下条件:对于每个i2I,存在k2I,使得fx2K:fy;x-hTx;y-xiRintC;8y2CkgZi:则存在一个点x<$2K,使得f<$x<$;y< $hT<$x <$$>;y-x<$iR-intC;8y2K:对于定理3.1的证明,我们需要以下命题,其假设与定理3.1相同。3.1号提案以下两个问题是等价的:(i) 找到<$x2K这样的 的 fy;<$x-hT<$x;y-<$xiRintC;f;x-hT;y1/4小时Tx<$;y<$-x< $iw;3:6对于一些w intC。另一方面,由于f是C-单调的,我们有fx;yfy;x 2-C)fy;xfx;y-v;3:7对于一些V C。结合(3.6)和(3.7),我们有fx;y-w-v2-intC;这与假设(二)相矛盾。(一)坚持。H定理3.1的证明 对于每个y2k,考虑集合Fyfx2K:fy;x-hTx;y-xiRintCg:根据引理2.1,F y在K中闭,因此F在K中有紧闭值。现在,我们证明F是一个KKM映射。为此,让i我们主张公司简介 :i2IgFyi:i2 I相反,假设uRSFy。作为u2Cofy:i2Ig,8y2K;(ii) 求x2K使得f∈x;y∈T∈x∈;y-xiR-intC;我们有u¼Pi2I启宜我i2I我我i2Iki¼ 1.8 y 2 K.证据假设(I)成立。然后,对于固定的y2K,设置xtty1-t,对于t2½0;1]。很明显,对于所有的t2½0;1],xt2K,因此f<$x;x<$$ >-hT<$x<$$>;x-x<$iRintC:13:1由此可见,f yi; u- h T u; yi- ui2 intC:由于intC是凸的,因此kiffyi;u-hTu;yi-uig2intC:33:8i2 I由于fx;·是C-凸和C-单调的,我们有tt X X由于fx;x^0和fx;·是C-凸的,我们有i2Iki kjfyi;yji; j2Ikifyi;u≤C0¼fxt;xt≤Ctfxt;y1-tfxt;x1/4Xkk. fy;yfy;y≤0:3:9t t还有,hTx<$$>;xt-x<$i <$thTx<$$>;y-x<$i)1-tthTx<$$>;y-x<$ii;j2I此外,委员会认为,01/4hTu;u-ui / 4.Tu;Xky-Xkui2Ii2I结合(3.2)和(3.3),我们得到1/4。Tu;Xkiyi-u;XkihTu;yi-ui:3:10tfxt;y1-tfxt;x<$ - hTx<$$>;xt-x<$ig 1-tthTx<$$>;y-x<$i 2C;13:4分i2Ii2I对于所有T0; 1.使用引理2.2的(3.1)和(3.4)和(ii),我们有tfxt;y1-tthTx<$$>;y-x<$iR-intC)fxt;y1-thTx<$$>;y-x<$iR-intC;8t20;1]:3:5根据定理3.1的条件(iii),当t#fty1t x;y在t0时关于C是上连续的,因此从(3.5)我们有fx<$;yhTx<$;y-x<$iR-intC;结合公式3.9和公式3.10,我们有XkihTu;yi-ui-Xkifyi;u2Ci2Ii2I) kiffyi;u- hTu;yi-uig 2-C:13:11i2 I从公式3.8和公式3.11中,我们得出结论:kiffyi;u- hTui;yi-uig 2intC\xA-C\xA1;i2 I这是个矛盾由此可知,u2SFyi=0,因此Cofy:i2IgSFyi2I故(二)成立。反之,设(II)对所有的y2K成立.为了我i2 II. 因此,F是一个KKM映射。证明(I),相反,假设存在一个点y<$K使得从这个假设中,我们可以看到,f ∈Ci;Zi∈ gi2I满足条件,即对于所有i2I,存在k2I,使得-1-thTx;xt-xi0:3:3\\eeeeð Þ费什堡第二弱和强混合向量均衡问题355FyZi;y2 Ck因此它是F的胁迫族。我们推出F满足定理的所有假设2.1. 所以我们Fy-y2k的因此,存在x<$2K,使得对于任意y2Kfy;x<$ -hTx<$;y-x<$iRintC:现在应用命题3.1,我们得到存在x<$2K使得对于所有y2Kf<$x<$$>;y< $ $>hT <$x<$$>;y-x<$iR-intC:因此,问题(1.1)有一个解。这就完成了证明。H推论3.1。设K;C;Ci;Z iI ; I;f和T满足定理3.1的所有假设。此外,如果C满足条件C,则问题(1.2)是可解的,即,存在x<$2K,使得对于任何y2K,fx<$$>;yhTx<$$>;y-x<$iR-Cnf0g:证据假设C满足条件C。 则在Y中存在一个尖凸闭锥C,使得Cn f0gcrossintC:因此,我们可以很容易地看到,K; C;C i; Z ii2I; f和T满足定理3.1的所有假设故以其orem 3.1,我们得到fx<$;yhTx<$;y-x<$iR-intC;8y2K:13:12由于-Cn f0g-intC,由式(3.12)可以得出存在x<$2K,使得fx<$;yhTx<$$>;y-x<$iR-Cnf0g;8y2K:因此,问题(1.2)有一个解。这就完成了证明。H引用[1] E. 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