多目标优化设计的评价函数

针对目前求解多目标优化设计使用的评价函数存在的缺陷，建立多目标优化设计的评价准则，由此而构造一新型的评价函数．理论证明这一评价函数的最优解为多目标优化的有效解，并通过算例分析比较其优越性．     

液压压力机手脚联控机构的多目标优化设计

对Ｙ４１－３型液压压力机手脚联控机构的新设计方案进行多目标优化设计。在建立多目标优化数学模型的基础上，应用拉格朗日（Ｌａｎｇｒａｎｅｇ）中值定理，变化线性加权和法方程中的权系数，以此来搜寻多目标优化的有效解样本，通过模糊综合决策，最后确定出一组最满意的有效解。该参数方案已被运用于新一代的机型中。     

多目标优化设计的评价函数

针对目前求解多目标优化设计使用的评价函数存在的缺陷，建立多目标优化设计的评价准则，由此而构造一新型的评价函数，理论证明这一评价函数的最优解为目标优化的有效解，并通过算例分析比较其优越性。     

卫生筷包装机推筷机构的多目标优化设计

结合卫生筷包装机推筷机构的设计，提出一种用评价函数法结合均匀设计法搜索有效解样本，以各目标与理想点的带权相对距离的均值、均方差最小为准则，决策满意有效解的多目标优化设计的求解方法．     

多目标优化问题近似解的最优性条件

研究了多目标优化问题的一类近似有效解、近似弱有效解和近似真有效解,并利用切锥、可行方向锥、ε-法锥等几何概念刻画了近似解的必要性及充分性条件.     

线性规划配方选优无解的处理方法

在动物饲料配方优化过程中，由于各种边界条件的约束，人们常常难以求得其可行解，为此，文中提出一种将约束条件转化为新“目标”的处理方法，采用多目标规划的思想处理配方优化计算无可行解的单目标线性规划。     

多目标优化问题的差分进化算法研究

为保持所求得的多目标优化问题Pareto最优解的多样性,提出了一种精英保留和根据目标函数值进行排序的多目标优化差分进化算法.对排序策略中目标函数的选择方式进行了分析和比较,并提出了一种确定进化过程中求得的精英解是否进入Pareto最优解集的阈值确定方法.用多个经典测试函数进行了实验分析,并与NSGA-Ⅱ算法进行了比较.实验结果表明,该方法收敛到问题的Pareto前沿效果良好,能有效保持所求得的Pareto最优解的多样性.     

供应商优选与订货量分配的多目标微粒群算法

分析了供应商优选与订货量分配问题的特性,构建了带界约束的多目标优化模型,并设计具备有综合学习机制的多目标微粒群优化算法以求解该模型．实验结果表明,该多目标微粒群优化算法是有效的．     

基于种群密度的鲁棒多目标优化算法

为消除由于设计参数或环境因子扰动对多目标优化问题带来的影响,提出基于t分布构建有效目标函数,并在传统Pareto最优解评估策略基础上,一方面用种群在空间的分布密度替换NSGA2算法中基于距离的拥挤排序策略以维护外部档案;另一方面,引入基于种群分布密度的全局最优解概率选择策略和基于拉丁超立方的局部采样方法.实验结果表明,该算法能有效求解多目标问题的鲁棒Pareto最优解.     

求解多目标优化问题基于相对熵的Pareto解演化算法

提出了一种求解多目标优化问题的基于相对熵的Pareto解演化算法，首先分析了多目标优化中各目标间的补偿模式和非补偿模式。以及它们对应的Pareto解演化算法和经典加权求和算法，指出实际问题中，并不存在完全的补偿模式或完全的非补偿模式。往往是需要补偿，但要避免目标间极端不均衡解的产生。故需在Pareto解演化算法基础上引入目标间均衡性的评价。然后利用相对熵作为均衡性的评价指标。在MOGA算法的基础上引入相对熵。形成了EPEA算法，算法避免了各目标间极端不均衡性的评价指标。在MOGA算法的基础上引入相对熵，形成了EPEA算法，算法避免了各目标间极端不均衡解的产生。为方便寻找偏好解提供了途径，数值实验证实了算法的有效性。     

基于灵敏度分析的病死猪搬运车转盘结构多目标优化设计

【目的】改善病死猪搬运车的工作性能,降低成本,对其转盘结构进行多目标优化设计。【方法】采用Creo Simulate三维设计软件,对病死猪搬运车的转盘结构进行了静力学有限元分析以及灵敏度分析,建立多目标优化设计模型。采用模糊物元分析法和加权平均法对设计方案进行优选。【结果】建立了优化设计数学模型,得到了6组非劣解;通过评估优选,获得了病死猪搬运车转盘结构的最优化设计方案。优化设计前后的参数对比分析结果表明,优化后的病死猪搬运车转盘质量为20.90 kg,比原始方案(25.94 kg)减小了19.43%;最大等效应力为1.44 MPa,比原始方案(1.50 MPa)减少了4.00%。【结论】基于灵敏度分析的病死猪搬运车转盘结构多目标优化设计是可行的,可以为转盘结构的改进提供理论指导。     

长输原油管道设计方案评价研究

以"广义管道优化设计方法"思路建立了管道优化设计体系和管道优化设计方案评价体系。采用熵权多目标决策法对管道优化方案集进行了评价,以达到优中选优的目的。采用摄动设计变量法对管道优化模型进行灵敏度分析,并将变化的减阻剂和能源价格在模型中作为设计变量处理,以实现高效率的灵敏度分析。     

应用确定性优化算法求解多目标气动设计问题的Pareto阵面

将确定性优化算法和Pareto阵面概念结合起来处理了多目标优化设计问题；给出了结合算法及数值过程的细节，并将其应用到了气动优化设计中；描述了如何用确定性优化算法快速抓获多目标优化问题的Pareto阵面以及能够抓获哪些类型的Pareto阵面。数值实验结果表明，确定性优化算法可以准确高效地抓获任意凸的和某些凹的Pareto阵面，故对于此类多目标气动优化问题，可用确定性算法代替进化算法。     

Uncertain and multi-objective programming models for crop planting structure optimization

Crop planting structure optimization is a significant way to increase agricultural economic benefits and improve agricultural water management. The complexities of fluctuating stream conditions, varying economic profits, and uncertainties and errors in estimated modeling parameters, as well as the complexities among economic, social, natural resources and environmental aspects, have led to the necessity of developing optimization models for crop planting structure which consider uncertainty and multi-objectives elements. In this study, three single-objective programming models under uncertainty for crop planting structure optimization were developed, including an interval linear programming model, an inexact fuzzy chance-constrained programming (IFCCP) model and an inexact fuzzy linear programming (IFLP) model. Each of the three models takes grayness into account. Moreover, the IFCCP model considers fuzzy uncertainty of parameters/variables and stochastic characteristics of constraints, while the IFLP model takes into account the fuzzy uncertainty of both constraints and objective functions. To satisfy the sustainable development of crop planting structure planning, a fuzzy-optimization-theory-based fuzzy linear multi-objective programming model was developed, which is capable of reflecting both uncertainties and multi-objective. In addition, a multi-objective fractional programming model for crop structure optimization was also developed to quantitatively express the multi-objective in one optimization model with the numerator representing maximum economic benefits and the denominator representing minimum crop planting area allocation. These models better reflect actual situations, considering the uncertainties and multi-objectives of crop planting structure optimization systems. The five models developed were then applied to a real case study in Minqin County, north-west China. The advantages, the applicable conditions and the solution methods of each model are expounded. Detailed analysis of results of each model and their comparisons demonstrate the feasibility and applicability of the models developed, therefore decision makers can choose the appropriate model when making decisions.     

基于集对分析的污水处理工艺设计优化

针对污水处理工艺设计多目标、多指标,以及确定性与多种不确定性共存的特点,将集对分析理论用于污水处理工艺设计的优化决策,拓展了结构函数同异反联系度的概念;在确定权重时引入熵权修正广泛应用的层次分析法的主观权重,一定程度上解决了信息丢失问题;其独特的稳定性分析通过基序分析其稳定区域,判定扩展序的存在,保证了决策的准确性和可靠性.方法的有效性通过实例研究得到了验证.实例考察了某污水处理厂的4种候选方案,即A2/O法、三沟式氧化沟、厌氧单沟式氧化沟和SBR法.结果表明,对该污水处理厂而言,厌氧单沟式氧化沟为最佳方案,综合效益最高.所得排序稳定,不存在扩展序.     

基于遗传算法与方案优选的多目标优化模型求解方法

为求解含复杂约束的多目标优化问题并获得符合实际决策需求的最优解,将多目标优化问题的求解分为2步:1)使用改进的遗传算法对带有较复杂约束的多目标规划模型进行求解,得到Pareto解集;2)基于熵权法构建方案优选评价体系,对Pareto解集进行优选,从而获得多目标优化问题的最佳方案。将本研究方法应用到灌区水资源优化配置问题中检验其可行性与实用性。结果表明:相较于评价函数法获得的结果,Pareto解集可以直观展示不同目标之间相互制衡的关系;根据当地实际情况选取粮经产量比、用水结构信息熵、化肥使用量作为优选指标,优选后的配水方案水分生产力可以达到1.46 kg/m~3,总产量达到8.667×10~7 kg。与传统求解方法比较,本研究提出的求解方法全局寻优能力更强,可以获得更加合理的方案。基于遗传算法与方案优选的多目标优化问题求解方法在求解较为复杂的多目标优化问题时能够获得更为满意的方案,可以为其他多目标问题的求解提供一种新的思路。     

农村辐射状配电网的优化方法

【目的】针对城镇配电网的特点,研究辐射状配电网多目标经济性优化模型与算法,为农村中压配电网优化决策系统的建设提供技术支持。【方法】利用经济电流密度概念和多目标规划理论,提出计入导线截面策略因子的最小投资费用和年网损费用的多目标函数优化模型,研究并利用实数编码并行优化处理方法、引入退火动态罚因子设计动态罚函数处理约束条件、基于遗传算法的电网路径与潮流的自识别解码方法、遗传算子的自适应调整方法等,并提高遗传算法在辐射状配电网拓扑约束中的自动识别能力,确保可行解的搜索方向和遗传寻优的顺利进行。【结果】通过陕西杨凌示范区新桥变电站10 kV配电网待建区域实例验证表明,随着选取种群数目的增多,综合费用逐渐趋向于1 230万元。与单目标优化方案的投资费用相比,多目标优化方案的建设投资费用约增加72万元,而年网损费用约减少323万元,综合费用约降低250万元,获得了该配电网的最优建设方案。【结论】提出了配电网络多目标经济性优化模型及其算法,实现了规划线路长度和导线截面策略因子并行优化,提高了解的搜索精度。     

输气管道优化设计新模型

传统的输气管道优化设计模型设计变量多、约束条件多而且复杂,优化速度慢,优化结果不理想.提出了一种新的模型,该模型具有设计变量少、约束条件少而且简单的特点,提高了优化速度.对优化算法进行了改进,使得优化结果为全局最优解.给出了算例,证明输气管道优化设计新模型十分有效.     

联合收割机割刀驱动行星轮系多目标优化设计

针对联合收割机割刀机构的工作特点,采用2K-H型行星齿轮机构,分析了割刀机构工作原理。通过建立2K-H型行星轮系的优化设计模型,应用NSGA-2算法对2K-H型行星齿轮机构进行多目标优化设计。以最小体积和最大承载力为优化设计目标,通过编制MATLAB程序得到Pareto前沿,进而得到最优解,与以往多目标优化设计比较,设计得到了很好的改善。