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．     

卫生筷包装机推筷机构的多目标优化设计

结合卫生迄今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。     

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．     

输油管道运行优化目标函数的讨论

目标函数的凸性或单峰性是应用非线性规划方法获得问题全局最优解的必要条件。应用数值方法获得多条输油管道算例的运行优化目标函数曲线，并研究其是否满足上述条件。结果显示，总体搜索范围内目标函数呈多峰性及局部锯齿形，表明存在多个局部最优解。据此可推断，输油管道运行优化目标函数在总体搜索范围内一般不满足非线性规划方法获全局最优解的必要条件，按总体范围搜索极有可能仅获得局部最优解。对已提出的多种处理方法进行综合分析，其中任何一种处理方法的实质都是寻找总体搜索范围内全局最优解所处且满足上述条件的较小寻优区间，以便获得真正的最佳运行方案。     

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（Ｌａｎｇｒａｎｇｅ）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．     

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。     

桁架结构多目标优化的免疫克隆选择算法

为了解决带有约束的结构多目标优化问题，将免疫克隆选择算法应用于桁架结构的多目标优化设计中. 根据免疫学基本原理，采用非支配邻域选择机制、比例克隆和精英策略，使算法很好地保持了所得解的多样性、均匀性和收敛性.在桁架结构优化的数学模型中，采用惩罚函数法处理违反约束的情况.为了验证所提算法的可行性和有效性，对经典桁架进行了优化，并与其它方法作比较，数值结果表明，该算法在收敛速度、时间消耗和求解质量上均具有一定的优势.     

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。     

应用对策理论的多目标气动优化设计

将经济学中的Nash均衡理论引入到气动优化设计中,探索一种新颖的处理互为冲突的多目标气动外形优化设计方法.基本的优化器为基于伴随方法的确定性优化算法,文中通过引入负反馈技术发展了约束最优控制理论,所有的约束条件都被自动的和隐含的满足.在对称Nash策略中,每一个优化器都力图优化自己的目标,而Nash平衡则提供了多个目标之间的一种妥协解.设计算例表明,文中的Nash竞争策略在多目标气动优化设计中是有效的.     

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.     

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。     

基于遗传算法的电磁径向轴承结构的优化设计

本文以结构参数为变量,考虑一定的机械约束及轴承温升,以电磁力最大和电感最小为目标,在遗传算法(Genetic Algorithm,GA)基本原理的基础上,使用遗传算法的优良特性,结合径向轴承的特点,采用动态规划结合多目标函数优化,构造出基于GA的电磁轴承多目标优化设计数学模型,求解电磁轴承多目标优化设计问题。     

一种融合聚类和分类算法的树木图像多目标优化分割方法

目的结合树木图像颜色和纹理特征,融合聚类和分类算法对树木图像进行多目标优化分割,从而提高自然背景下树木图像分割的准确性。方法首先,利用MSCC框架理论,解决聚类和分类目标函数同时依赖于聚类中心的问题。然后,分别选定聚类性能评价指标函数和分类性能评价指标函数。最后,采用多目标进化优化方法——NSGA-II算法进行优化,得到Pareto前端最优解集,并通过计算聚类有效性指数I的最大值,寻找最优解决方案。选择具有代表性的法国梧桐、侧柏、松树和杏树等自然背景下拍摄的4幅图像作为样本。分别采用K-means、Fuzzy C-means、对聚类目标函数进行单目标优化,采用MOPSO方法进行多目标优化,以及NSGA-II方法进行多目标优化等5种方法对样本图像进行分割比较。结果在聚类中心数量相同、种群大小相同、遗传代数相同的条件下,指数I的值表明本文提出的分割方法优势显著。对于4类不同样本图像分割的指数I值进行对比可知,以HF指数为单目标函数进行遗传优化的结果优于单一使用K-means和FCM算法;MOPSO多目标优化方法分割结果优于单目标优化结果;基于NSGA-II优化的多目标函数分割结果又优于MOPSO多目标优化结果。结论融合聚类和分类算法构建聚类性能评价指标函数和分类评价性能指标函数,并采用非支配排序遗传算法对多目标函数进行优化,能更好地保留树木图像的颜色和纹理特征,分割准确率显著提高。      

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。     

实现动态聚类全局最优的一种算法

聚类分析是把ｎ个个体分成ｋ个内在相近类群的一种多元统计分析方法。非系统（又称动态）聚类一般能得到比系统聚类更为合理的结果，但稳定性差的问题非常突出。以目标函数为最小迹［Ｍｉｎｔｒ（Ｗ）］为条件的动态聚类全局最优解的算法分以下三步。第一步：对个体依次易组试分，若这种试分能优化目标函数，则固化试分。进行一至多轮的试分改组，直至任一个体的改组均不能改善目标函数时为止，记录下目标函数值及相应的分类结果。第二步：设定一临界正值Ｃ＿ｉ，当试分改组增大目标函数，但又不超过Ｃ＿ｉ时仍实施改组，该轮试分过程一般会使目标函数劣化，但应对可能出现的目标函数最小化植和相应的聚类结果作出记录。对所有个体试分后，改变（降低）Ｃ＿ｉ值：Ｃ＿（ｉ＋１）＝αＣ＿ｉ（０＜α＜１）。以上两步交互运算多次。第三步：类群的重组过程，合并组中心欧氏距离最近的两类，并把平方乘积和阵迹tｒ（Ｗ＿ｉ）量大的类群一分为二以保持总组数ｋ不变。重复以上过程多次，在一定轮次（１０～１２）内目标函数未有改善时结束寻优过程。经多组模拟和实用数据运算，该算法对一般聚类分析问题都能达到全局最优解。     

原条造材优化设计的研究

本文提出应用０—１规划法对原条造材进行优化设计．每一个可能造出原木段为变量ｘｉ，根据造出各种规格材累计价值为目标函数值，当满足各种约束条件时目标函数值最大的造材方案为优化方案．研究结果表明，该法在原条造材优化设计应用效果理想，具有显著的经济效益，方法简便，便予在便携式微型计算机上应用，只要输入原木价格，原条外形尺寸，等级区域，即可得到造材优化方案．     

一类约束多目标优化问题弱有效解的一个择一定理

利用像空间分析理论研究一类锥约束多目标优化问题的最优性条件,通过定向距离函数引入一类正则弱分离函数,建立了一个择一定理.最后,通过择一定理在不涉及函数凸性的条件下得到了锥约束多目标优化问题弱有效解的充分和必要最优性条件.     

多目标博弈的模糊求解法

对大系统下的多目标博弈问题进行了研究,利用模糊数学的层次评价法对多目标博弈的每一个目标函数进行模糊赋权,然后将多目标收益函数转换为无量纲的收益满意率函数,并利用模糊赋权将收益满意率函数加权合并,将多目标博弈问题转化为单目标博弈问题进行求解,解法更符合实际并简化了算法。该法可以在现代企业综合决策中应用。     

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。     

最小滞后流量的优化关阀方式

在灌装管路系统中，关阀速度越则引起水击压头越高而滞后流量越小，优化并阀方式以寻求低水击压头和最小滞后流量，对工程实践有重要意义。以往的优化设计方法由于存在目标函数单一、误差大、难以付诸实施等缺点，因而不能很好地解决这一难题，通过查阅资料和分析研究，运用模拟分析优化设计方法较理想地了该难题。