又稱固定點演算法。所謂不動點,是指將一個給定的區域A,經某種變換f(x),映射到A時,使得x=f(x)成立的那種點。最早出現的不動點理論是佈勞威爾定理(1912):設A為Rn中的一緊致凸集,f為將A映射到A的一一連續函數,則在A中至少存在一點x,使得x=f(x)。其後,角谷靜夫於1941年將此定理推廣到點到集映射上去。設對每一x∈A,f(x)為A的一子集。若f(x)具有性質:對A上的任一收斂序列xi→x0,若yi∈f(xi)且yi→y0,則有y0∈f(x0),如此的f(x)稱為在A上半連續,角谷靜夫定理:設A為Rn中的一緊致凸集,對於任何x∈A,若f(x)為A的一非空凸集,且f(x)在A上為上半連續,則必存在x
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不動點定理在代數方程、微分方程、積分方程、數理經濟學等學科中皆有廣泛的應用。例如,關於代數方程的基本定理,要證明f(x)=0必有一根,隻須證明在適當大的圓│x│≤R內函數f(x)+x有一不動點即可;在運籌學中,不動點定理的用途至少有二:一為對策論中用來證明非合作對策的平衡點的存在和求出平衡點;一為數學規劃中用來尋求數學規劃的最優解。對於一個給定的凸規劃問題:min{f(x)│gi(x)≤0,i=1,2,…,m},在此,f和g1,g2,…,gm皆為Rn中的凸函數。通過適當定義一個函數φ,可以證明:若上述問題的可行區域非空,則φ的不動點即為該問題的解。
在1964年以前,所有不動點定理的證明都是存在性的證明,即隻證明有此種點存在。1964年,C.E.萊姆基和 J.T.Jr.豪森對雙矩陣對策的平衡點提出瞭一個構造性證明。1967年,H.斯卡夫將此證法應用到數學規劃中去。其後,不動點定理的構造性證明有瞭大的發展和改進。
H.斯卡夫的證明是基於一種所謂本原集,後來的各種發展皆基於某種意義下的三角剖分。現以n維單純形Sn為例來說明這一概念,在此,
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對每一點y∈Sn賦與標號l(y)=k=min{j│y∈Cj,且yj>0}。由著名的施佩納引理,在Gi中必存在一三角形σi,它的n+1個頂點yi(k)的標號分別為k(k=1,2,…,n+1)於是可得一列正數ij(j→
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參考書目
A.J.J.TalmanVariable Dimension Fixed Point Algorithms and Triangulations,Mathematisch Centrum,Amsterdam,1980.