4.6 惩罚函数法与广义乘子法 4.6-1 惩罚函数法 约束最优化问题 基本是想 无约束最优化问题 利用问题的目标函数和约束函数构造新的目标函数罚函数(penalty function) 4.6-1 外惩罚函数法 考虑约束非线性最优化问题 其中 , 和 都是定义在 上的实值函数。记问题(1)的可行域为 。 (1) 和约束函数 及 所构造的、具有“惩罚性质”的辅助函数 “惩罚性质” 要求 当且仅当 ;而 时, ,并且 随着 到 的距离的增大而增大。 对于等式约束问题 最优解必使所有 都接近0。否则,罚函数 的第二项是很大的正数,与最优解取到极小值矛盾。 对于不等式约束问题 最优解必使所有 都接近0或小于0。否则,罚函数 的第二项是很大的正数,与最优解取到极小值矛盾。 一般的约束最优化问题 和 是满足下列条件的实值函数: 其中 是很大的正数, 是连续函数。函数和 的典型取法: 其中 和 是给定的常数,通常取作1或2。 转化求解法(一):罚函数法 外罚函数法 Step1 选取初始数据。给定初始点 ,初始罚因子 ,放大系数 , 允许误差 ,令 。 Step2 求解无约束问题,以 为初始点,求解