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互补问题是一类重要的优化问题,它在对策论、经济分析和物理学等诸多领域都有广泛的应用。正因如此,互补问题自被提出以来,就一直吸引着研究人员对它的关注和研究。经过几十年的发展,对互补问题的研究,无论是在理论分析还算法方面都取得了丰硕的成果。理论上主要是分析它的可解性、解集的唯一性、稳定性、误差分析等;算法方面则是针对具体的互补问题,设计有效的求解算法。 本文在阅读了大量的文献资料,掌握了互补问题的基本理论和各种算法的基础上,进一步研究了互补问题求解的算法。针对大规模互补问题精确解求解困难的问题,文中提出求解它的非精确算法。 本文使用两种方法对互补问题的算法进行研究。概括如下: (1)给出一个NCP函数,并构造出该NCP函数的一个光滑逼近函数,分析它们具有一些良好的性质。在互补问题解集非空有界的假设条件下,约束牛顿方程的残余向量,提出一种非精确光滑算法,说明该算法具有适定性。利用过山定理,证明由算法的产生迭代点列是有界的,并说明从任意点出发,能得到算法全局收敛和局部二次收敛速度。 (2)根据互补问题的定义结构,提出一族新的NCP函数。引入光滑因子μ扰动NCP函数,得到与之相适应的光滑逼近函数,分析其具有强制性、0P函数等良好性质。基于该光滑函数,结合预估-矫正和非精确思想,提出求解互补问题的非精确预估-矫正光滑算法,并在适当的假设下,证明了算法的适定性和收敛性。