第 三 节非 线 性 规 划 理理 论同 理理 , 如 果果 S =[0, ∞), 并 且 f(x) =x, 那 么 , 在 x∈S 条条 件下 , 使 f(x) =x 最 大 化 问 题 没 有 解 。 这 两 个 例 子 如 图 3 -14 和和 图3 -15 所 示 , 选 择 集 合 S 的 闭 合 性 质 决 定 了 解 是 否 存 在 。在 这 些 例 子 中 , 函 数 f(x) =x 是 一 个 连 续 函 数 。 当 f(x) 不 连续 时 , 即 使 选 择 集 合 是 闭 合 的 , 解 也 可 能 不 存 在 。 举 例 说 明 , 设S =[0, 1] ( 是 闭 合 的 ), 并 且 f ∶R→R 定 义 为 : 除 x =1, f(x) = 1 2外 , f(x) =x, x∈R。 那 么 在 x∈S 条条 件 下 , f(x) 最 大 化 问 题 得 不出 解 ( 如 图 3 -16 所 示 )。图 3 -14 图 3 -15 图 3 -16这 就 存 在 一 个 问 题 : 在 什 么 情 况 下 , 能 够 保 证 一 个 特 定 的 最 大化 问 题 有 解 ? Weierstrass 定 理理 给 出 了 答 案 :倡如 果果 f 连 续 , 并 且 S 是 闭 合 的 , 那 么 , 在 S 中 存 在 一 个 解 x , 对倡于 所 有 的 x∈S, 有 f(x )≥f(x), 其 中 f ∶X→R, X 炒 R n , 且 S 炒 X。注 意 , 这 只 是 提 供 了 一 组 对 于 解 的 存 在 性 的 充 分 条条 件 , 而 不 是必 要 条条 件 。 例 如 , 在 x∈R 的 条条 件 下 , 使 f( x) =-x 2 最 大 化 问 题 ,倡它 存 在 一 个 唯 一 的 解 x =0, 尽 管 选 择 集 合 R 是 非 闭 合 的 。 显 然 ,这 并 不 意 味味 着 S 的 闭 合 性 和和 f 的 连 续 性 对 于 解 的 存 在 性 不 重 要 。在 前前 面 的 讨 论 中 , 我 们 根 据 最 大 化 来来 定 义 问 题 。 另 一 方 面 , 考虑 在 x∈S 的 条条 件 下 选 择 x 使 -f(x) 最 大 。 因 此 , 我 们 可 以 集 中 分析析 最 大 化 问 题 。接 下 来来 , 我 们 需 要 刻 画 约 束束 集 合 S 的 特 性 。 在 信 息 经 济 学 中 对153
第 三 章信 息 经 济 学 研 究 方 法约 束束 集 合 最 有 用 的 表 述 是 基 于 具 体 函 数 关 系 方 面 的 特 性 。设 g j ∶X→R, j =1, 2, …, m, 是 连 续 的 实 值 函 数 , 依 据 下 面不 等 式 刻 画 集 合 S:g 1 (x)≥0, g 2 (x)≥0, …, g m (x)≥0在 这 种 情 况 下 , 选 择 集 合 S 可 以 定 义 为S≡{x∈X∶g j (x)≥0, j =1, 2, …, m}正 如 前前 面 所 提 到到 的 , S 称 为 约 束束 集 合 或 者 可 行 解 集 。 S 的 一 个元 素 被 称 为 一 个 可 行 点 , 函 数 g j 称 为 约 束束 函 数 。 函 数 f 和和 g j 通 常 是非 线 性 的 , 因 此 , 以 上 问 题 被 称 为 非 线 性 规 划 或 者 受 约 束束 的 最 大 化( 带 不 等 式 约 束束 )。 在 经 济 学 中 , 变 量 x 时 常 被 约 束束 为 x i ≥0, i =1,2, …, n, 或 者 简 写 为 x≥0, 这 称 为 非 负 约 束束 。 因 此 , 我 们 主 要 考虑 下 列 形 式 的 约 束束g 1 (x)≥0, g 2 (x)≥0, …, g m (x)≥0, x≥0其 中 , g j ∶X→R, j =1, 2, …, m, 且 X 炒 R n 。那 么 , 约 束束 集 合 S 可 以 定 义 为S≡{x∈X∶g j (x)≥0, j =1, 2, …, m, x≥0}我 们 考 虑 非 线 性 规 划 问 题 (NLP), 也 就 是 选 择 x, 使 f( x) 最大 化 :(NLP)max f(x)约 束束 条条 件 为 g j ( x) ≥0, j =1, 2, …, m, 且 x≥0, 其 中 , f,稀 缺 是 经 济 物 品品 的显 著 特 征 之 一 。 经 济 物品品 的 稀 缺 并 不 意 味味 着 它是 稀 少 的 , 而 是 指 它 不可 以 免 费 得 到到 。 要 得 到到这 样 一 种 物 品品 , 必 须 自己 生 产 或 用 其 他 经 济 品品来来 加 以 交 换 。g j ∶X→R, j =1, 2, …, m, 并 且 X 炒 R n 。二 、 在 信 息 经 济 学 中 的 应 用从 本本 质 来来 说 , 经 济 学 中 充 满 了 这 样 有 约 束束 的 最 大 化 或 最 小 化 问题 的 应 用 。 这 主 要 源 于 经 济 学 上 考 虑 的 稀 缺 性 问 题 , 其 中 的 稀 缺 性可 以 通 过 约 束束 函 数 g j 来来 表 示 。 这 种 稀 缺 性 在 信 息 经 济 学 中 主 要 体 现154 信 息 经 济 学 Economics of Information
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