Problembeschreibung -- restringierte Optimierung

Dies ist eine kleine Sammlung von Testfällen aus W. Hock, K. Schittkowski: Test Examples for Nonlinear Programming Codes.
Lecture Notes in Econ and Math. Syst. 187

In der folgenden Liste sind die folgenden Problemdaten beschrieben:

  1. Die das Problem festlegenden Funktionen
  2. Standardstartwert.

    Dieser kann in der Eingabe verändert werden. Bei einigen der Algorithmen ist der Standardstartwert abgeändert, um Zulässigkeit zu erreichen.

  3. Lösung.

    Die Genauigkeit der Lösung ist nicht in allen Fällen mit der angegebenen Stellenzahl garantiert.

  4. Das Verhältnis von betragsgrößtem zu betragskleinstem Multiplikator tex2html_wrap_inline553 ungleich null. Die Lösung wird mit wachsendem Wert schwieriger.
  5. tex2html_wrap_inline555 ist die Konditionszahl der projizierten Hessematrix, also des auf die korrekte Randmannigfaltigkeit restringierten Problems. Dagegen ist die Matrix
    displaymath545
    selbst nicht in allen Fällen definit. Mit zunehmender Kondition wird die numerische Lösung des Problems immer schwieriger. Ist dort ein ``-'' angegeben, so bedeutet dies, daß die Lösung in einer Ecke liegt, was die Problemlösung sehr erleichtert.

Problem 23

Number of variables: n=2

Objective Function:
displaymath557
Constraints:
eqnarray48
initial guess:
eqnarray50
Solution:
eqnarray52

Problem 33

Number of variables: n=3

Objective Function:
displaymath559
Constraints:
eqnarray59
initial guess:
eqnarray61
Solution:
eqnarray63

Problem 43 (Rosen-Suzuki)

Number of variables: n=4

Objective Function:
displaymath561
Constraints:
eqnarray73
initial guess:
eqnarray75
Solution:
eqnarray77

Problem 54

Number of variables: n=6

Objective Function:
eqnarray84

Constraints:
displaymath563
initial guess:
eqnarray94
Solution:
eqnarray97

hs54scal entsteht aus diesem Problem durch die Transformation
eqnarray108
Dieses Problem ist sehr leicht lösbar.

Problem 73 (cattle-feed)

Number of variables: n=4

Objective Function:
displaymath565
Constraints:
eqnarray117
initial guess:
eqnarray120
Solution:
eqnarray122

Problem 84

Number of variables: n=5

Objective Function:
displaymath567
Constraints:
eqnarray130
The coefficients tex2html_wrap_inline569 may be drawn from the following table:
displaymath546
initial guess:
eqnarray156
Solution:
eqnarray158
hs84scal entsteht aus diesem Problem durch die Transformation
displaymath571
und Division der ersten drei Ungleichungen durch 1000.

Problem 86 (Colville No. 1)

Number of variables: n=5

Objective Function:
displaymath573
Constraints:
eqnarray179
The coefficients tex2html_wrap_inline575 may be drawn from the following table:
displaymath547
initial guess:
eqnarray230
Solution:
displaymath577

Problem 93 (transformer design)

Number of variables: n=6

Objective Function:
displaymath579
Constraints:
eqnarray246
initial guess:
eqnarray248
Solution:
eqnarray250

Problem 98

Number of variables: n=6

Objective Function:
displaymath581
Constraints:
eqnarray257

displaymath583

displaymath585
initial guess:
eqnarray265
Solution:
eqnarray267

displaymath587

Problem 99

Number of variables: n=7

Objective Function:
displaymath589

displaymath591
Constraints:
displaymath593
The coefficients tex2html_wrap_inline569 and tex2html_wrap_inline597 are
displaymath599
initial guess:
eqnarray297
Solution:
eqnarray299

displaymath601

hs99scal entsteht aus diesem Problem durch die Transformation
displaymath548

Problem 112 (chemical equilibrium)

Number of variables: n=10

Objective Function:
displaymath603

displaymath605
Constraints:
eqnarray319
initial guess:
eqnarray324
Solution:
eqnarray326

displaymath607

Problem 114 (alkylation process)

Number of variables: n=10

Objective Function:
displaymath609
Constraints:
eqnarray341

displaymath611
initial guess:
eqnarray350
Solution:
eqnarray352

displaymath613

Problem 118

Number of variables: n=15

Objective Function:
displaymath615
Constraints:
displaymath617

initial guess:
eqnarray395
Solution:
eqnarray397

displaymath619


Peter Spellucci
Mon Jun 8 17:36:34 MESZ 1998
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14.04.2000