基于量子进化算法的空区激光探测点布局设计

针对地下空区边界不规则并且可能包含多个遗留矿柱,如何布局合适的探测点以便三维激光探头能扫描空区内部全貌的工程难题,提出了在基于空区初步资料获得的水平特征截面图上预先布置待选探测点,设计探测点布局方案评价函数,采用量子进化算法进行探测点布局优化的方案.优化设计中,考虑了采空区边界的凸凹不规则性及内部包含多个边界不规则遗留矿柱,以及激光探测范围等因素,建立了通用优化模型,寻求探测点最少的技术及经济上的最优布局方案.实例运算及统计分析结果表明,和遗传算法相比,本文提出的量子进化算法优化模型可快速得出优化的探测点布局方案,保证三维激光探测法成功实施,为复杂空区三维激光探测提供科学决策依据.     

城市道路单行系统布局优化的双层规划模型和混合算法

研究了基于出行者路径选择行为的单行道布局优化问题.借助于双层规划思想,以最小化研究区域内的总旅行时间为交通管理者的决策目标,建立了单行道布局优化的混合整数非线性规划模型,用0-1变量表征路段单行与否,用Logit型随机用户均衡网络模型刻画在交通管理者确定的某一单行道布局方案下的网络均衡流量模式.设计了GA-MSA组合式算法, 其中遗传算法求解上层问题,MSA算法求解在上层给定的单行布局方案下的路段均衡流量模式.为使初始化和遗传操作得到的染色体可行, 设计了相应的染色体修复程序.算例分析验证了用定量化方法优化单行道布局的必要性,参数敏感度分析解析了参数取值对优化结果的影响趋势和程度.     

基于成对组合Logit的多用户多模式随机用户均衡模型

在多用户多模式的交通网络中, 采用考虑成对方案间相关性的成对组合Logit模型, 建立了路径选择满足Wardrop原则, 模式选择满足Logit模型的随机用户均衡模型, 构造了时间价值不同的多种用户类别下, 不同模式间路段阻抗函数满足对称条件时与之等价的数学规划问题, 并证明了所构建的数学规划问题与基于成对组合Logit的多用户多模式随机用户均衡条件的等价性, 进一步证明了模型最优解的存在性和唯一性条件. 最后用一个简单算例表明了所构建的模型的正确性和可行性.     

基于Choquet积分的HMM商品信息抽取方法

电子商务网站使用不同的网页编码技术和页面布局为比较购物信息获取带来了很大的难度.基于隐马尔可夫模型(HMM)的信息抽取模型有着易于建立、适应性强等优点,被视为一种有效的信息抽取方法.但是这种算法存在状态序列计算复杂、难以训练优化抽取模型等缺点.本文应用模糊积分单调性建立基于Choquet积分的隐马尔可夫模型(CI-HMM),解决HMM观察序列概率计算所需的条件独立性假设,优化HMM观察序列的计算.本文以网上书店商品数据进行实证,实验证明CI-HMM比HMM有更好适用性和精确度.     

基于规则导向的柔性作业车间多目标动态调度算法

设计了一种具有柔性资源约束的多目标集成优化方法,建立了包括最小完工时间、最小生产成本、最大设备利用率、最大交货满意度和最优人工分配在内的多目标组合优化模型;为降低模型的复杂度,抑制组合优化模型的状态爆炸效应,采用规则导向的资源调度思想,通过调整规则概率使概率大的规则被优先选中,从而"推动"搜索过程向预期目标方向移动;采用改进的非支配排序遗传算法—NSGA-Ⅱ获得不同规则概率值的Pareto解集,并结合动态规划法求解最优人员分配方案;仿真对比与算例验证,本文算法可以有效解决柔性作业车间多目标调度优化问题.     

信息不确定下的主动打断项目组合选择问题鲁棒优化

在项目组合选择问题中,历史数据的缺乏以及预测和估计过程中出现的不可避免的误差,会导致模型中的参数无法被准确地估计,进而给决策带来巨大的风险.因此,构建合适的鲁棒优化模型,为企业提供能有效应对参数不确定性的鲁棒解,对企业的风险防范具有极其重要的现实意义.本文首先对确定参数下的主动打断项目组合选择问题数学模型的特点进行了分析.进一步地,介绍了鲁棒优化问题中不确定情境集的概念,并给出了允许管理者根据其偏好确定不确定情境集大小的方法,构建了全新的基于情境的鲁棒优化模型,进而计算出在所规定的不确定情境集内的最坏情境下能保持可行性与最优性的鲁棒解,实现了鲁棒性与最优性间的权衡,最后,通过GAMS/BARON进行了算例分析,验证了模型的合理性与有效性.从理论上,本文首次将鲁棒优化理论扩展到了主动打断项目组合选择问题中,针对现有的项目组合选择问题鲁棒优化理论仅能应对有限个可行解的不足之处,提出了一类新的鲁棒优化方法,使其能够应对具有无穷多可行解的主动打断项目组合问题.从实践上,随着我国高新产业的发展,具有超前性与特殊性的研究与发展(RD)、信息科技与信息系统(IT/IS)等新兴项目的投资日益受到重视.相较于传统项目,这类项目的高度不确定性使得探究项目组合选择问题的鲁棒优化理论日益迫切.故而本文的研究具有明显的理论价值和现实意义.     

考虑随机离职的新产品研发项目组合多技能员工调度模型

研发人员随机离职事件对新产品研发项目组合调度具有重要影响.以多技能研发人员为调度对象,采用离散马尔可夫链描述人员离职过程,考虑人才培养战略收益、研发周期以及研发成本三个目标,建立了新产品研发项目组合调度随机多目标约束优化模型.采用自适应帕累托抽样算法求解模型,算法中采用马尔可夫蒙特卡罗抽样技术进行随机离职抽样,基于启发式串行进度生成机制计算确定性情况下目标值,采用快速非支配遗传算法(NSGAII)获取多目标期望值模型的帕累托解集.将算法和模型应用到国内某公司一种新的电气节能产品研发项目组合人员调度问题中,结果显示:随机模型较确定性模型更为贴近企业实践情况;设计的算法能够有效地求出问题的帕累托解集,收敛性能较好.研究结果可为企业进行随机离职情况下新产品研发项目组合多技能员工调度方案的制定提供有效的决策支持.     

基于邻接度量函数的β算法

复合随机计算系统的研究目前已成为组合优化等优化与搜索问题的重要研究方向，在阐述复合随机计算系统的一般形式的基础上，提出了处理组合优化问题的基于邻接度函数的β算法，证明了相关的性质，并以实例阐述了该方法的具体运用。     

基于动态CVaR模型的房地产组合投资的风险度量与控制策略

研究了基于动态条件风险值(CVaR)模型的房地产组合投资风险度量问题.定义一种动态CVaR模型,它是一个动态规划问题,证明了它可以等价一个非线性规划问题求解.据此,建立了一个基于动态CVaR的房地产组合投资优化模型,通过计算这个模型可以得到在一定置信水平下的房地产投资的风险损失值和组合投资比例.应用这个模型对全国10个城市的房屋价格数据进行了多阶段的风险值和投资比例数值计算,结果表明多阶段组合投资的风险值要比单个阶段更小.控制风险的主要策略是选择低风险的CVaR值的投资组合.     

资源约束下绿色铝供应链网络设计多目标优化

本研究针对铝供应链中日益凸显的碳排放问题和水资源消耗问题,建立了一套决策模型框架,该框架由生命周期分析、绿色供应链网络优化模型和基于epsilon约束方法的多目标优化模型组成,同时考虑煤电、生物质发电、光伏+储能的组合等多种电力供应方式选择以及碳市场不确定性的影响,对铝供应链在多种资源约束下的多目标优化问题进行了深入分析.模型计算结果表明:经济成本和水资源消耗是一对彼此矛盾的目标;决策偏好以及碳市场不确定性会影响供应商的选择;资源约束更加严格的情况下倾向于选择低碳技术,同时产生减少水资源消耗的协同效应.高碳价下所有的帕累托解都不会选择煤电,而更多地倾向于选择光伏加储能的电力供应模式.案例研究证明了该模型在资源产业链多目标决策方面的有效性.本文提出的模型方法为环境资源约束下的资源型制造业决策提供了理论支持.     

基于改进遗传算法的影像中心布局优化方法

针对影像中心现有布局优化方法自动化水平低、受个人主观意愿影响较大等问题,提出运用系统布置方法(systematic layout planning,SLP)和改进遗传算法相结合的方法对布局进行优化。利用SLP生成的布局方案改善遗传算法的初始种群,增加初始种群多样性;从遗传进化代数和个体适应函数值2个方面实现遗传参数自适应调节,提高其寻优效率。在西安某影像中心布置区域模型和多目标优化数学模型的基础上,运用改进后遗传算法对西安某影像中心布局优化问题进行了仿真实验。实验结果证明：该算法在求解影像中心布局优化问题时比传统遗传算法或蚁群算法速度更快、效果更好。提高了影像中心布局优化的自动化水平,为建筑设计人员提供合理的参考方案。     

一种微小型弹药的气动特性仿真研究

针对微小型弹药布局设计的现有约束问题，提出了一种新的微小型弹药布局优化方案，基于正常式布局的结构，建立弹药的三维气动模型，对微小型弹药进行流体力学仿真，研究了弹翼尺寸对弹体静稳定性的影响。为验证设计方案的可行性，利用不同的飞行条件进行模拟气动计算，得到微小型弹药的升力、阻力及俯仰力矩参数，计算了升阻比与可用过载。仿真结果表明：所提微小型弹药气动布局方案满足设计要求，且具有良好气动特性和飞行稳定性，为后续设计提供一定的参考依据。     

基于背景值和边值修正的GM(1,1)模型优化

针对灰色GM(1,1)预测模型提高精度的问题, 提出了新的背景值优化公式代替传统的背景值优化公式, 再进行边值修正的方法. 该方法采用新的背景值优化公式求出紧邻均值生成序列, 并使用均方误差和最小准则, 针对原始序列和生成序列进行边值的修正. 通过对优化后的模型实证测算, 验证了修正后的模型在提高预测精度上的可行性和有效性.     

大型城市地下物流网络优化布局的模拟植物生长算法

交通拥堵问题的加剧使传统物流网络在我国大型城市已达到极限, 未来地面物流系统将逐步向地下不同层次里转移并释放出城市地上空间.本文以斯坦纳最小树(SMT)为理论模型, 建立了符合我国大型城市不断扩展这一特点的树状地下物流网络布局模型. 由于 SMT 为 NP-完全问题, 因此算法的寻优能力是研究的关键. 本文所采用的模拟植物生长算法(PGSA)是以植物向光性理论为启发式准则的智能算法, 该算法是利用人工植物在给定物流节点集解空间中的生长过程得到城市地下物流网络的最优布局. 通过对国际公布的STEINLIB实例数据计算并与蚁群算法和模拟退火算法进行比较, 表明模拟植物生长算法具有较强的精确性、稳定性和全局搜索能力.     

技术效率、资本规模对产业空间布局优化的影响

本文以区域产业项目迁移为背景,融合产业资本规模异质性,建立区域产业空间布局调整优化模型,利用离散随机变量仿真方法预测迁移项目的空间分布;以产业经济效益,能耗特征对产业进行分类,设定不同类型的产业技术效率发展方式,借助生产函数法和产业污染投影系统,仿真分析不同技术效率发展方式下的迁移产业产出和污染排放的空间分布规律,并利用环境基尼系数对迁移项目空间布局的经济、生态均衡性进行评价.结果表明,产业资本规模异质性会有效缓解区域经济发展和环境污染间的矛盾;相对于注重低能耗产业发展的技术进步,单纯注重经济效益的产业技术发展方式会加剧区域经济、生态的非均衡性;在短期内,相比于低能耗产业技术水平的提升,产业的规模化建设对区域整体的经济、生态均衡性影响更加显著.     

基于集成预测的均值-方差-熵的模糊投资组合选择

通过基于集成预测的方法构建模糊投资组合, 代表性地选择了遗传神经网络模型、 多因素SVM回归模型和ARIMA时间序列模型作为组合预测中的单一模型, 并将单一模型预测结果作为模糊变量进行投资组合优化, 实证结果表明基于集成预测的均值 -方差-熵的投资组合相比其他组合收益率更高, 相对风险更低. 该方法可以用于投资基金管理、 金融风险管理等实际工作中,以便提高决策的科学性.     

促进我国汽车零部件再制造的政府低碳引导政策研究——以汽车发动机再制造为例

以我国典型再制造——汽车发动机再制造为例, 从促进资源再利用视角出发, 针对碳税、补贴等不同政府政策情景, 建立了不同政策约束下汽车零部件制造/再制造技术选择的系统动力学模型. 通过仿真分析, 剖析了环境政策对企业制造/再制造生产决策的影响力度和影响效果. 研究结果表明: 为引导和促进汽车零部件制造企业选择低碳再制造技术, 促进我国汽车零部件再制造产业的低碳可持续发展, 需要加强外部政府引导政策的制定. 其中, 碳税约束和补贴激励的政策组合, 能较好引导企业选择低碳再制造技术, 提升汽车零部件再制造的碳减排效益和经济效益. 但我国汽车零部件再制造面临的市场还极不成熟, 政府还需要加强市场消费者认可度培育和回收市场的规范, 以促进我国汽车零部件再制造产业的健康快速发展.     

大规模MIMO系统的智能天线选择与功率分配方法研究

为了满足大规模多输入多输出(multiple input multiple output, MIMO)系统的数据传输需求并降低系统能耗,提出一种基于量子化学反应优化的智能天线选择与功率分配方法。根据大规模MIMO系统不同时段的用户传输需求建立智能天线选择与功率分配模型,推导出其最大能效方程。为有效求解该非线性、多约束的混合优化难题,结合量子计算和化学反应优化机制的优势设计了量子化学反应优化算法,可得到最佳的天线选择与功率分配方案。仿真结果表明,所提的智能天线选择与功率分配方法能实时满足用户的信息传输需求,显著提高系统能效。针对不同的仿真场景,所提方法与现有的智能算法与分配策略相比均可得到最高的系统能效。     

大规模MIMO系统的智能天线选择与功率分配方法研究

为了满足大规模多输入多输出(multiple input multiple output, MIMO)系统的数据传输需求并降低系统能耗,提出一种基于量子化学反应优化的智能天线选择与功率分配方法。根据大规模MIMO系统不同时段的用户传输需求建立智能天线选择与功率分配模型,推导出其最大能效方程。为有效求解该非线性、多约束的混合优化难题,结合量子计算和化学反应优化机制的优势设计了量子化学反应优化算法,可得到最佳的天线选择与功率分配方案。仿真结果表明,所提的智能天线选择与功率分配方法能实时满足用户的信息传输需求,显著提高系统能效。针对不同的仿真场景,所提方法与现有的智能算法与分配策略相比均可得到最高的系统能效。     

知识密集型制造业专利创新运营绩效研究

利用SFA模型进行分解修正样本投入的偏移量,在此基础上引入Malmquist指数改进,结合Tobit技术,综合考虑环境因素、随机误差与动态变化,将时空异质性和影响因素引入专利创新的运营绩效模型进行动态分析,从方法和内容上深入探究知识密集型制造业专利创新运营绩效异质性和影响机制.结果表明,考虑处理环境效应和随机误差的专利创新运营绩效出现显著变化,环境因素对专利创新运营绩效影响存在时空异质性;调整后2007-2013年专利创新运营绩效呈现双重升降的波动趋势,各时期差异明显;调整后各地区专利创新运营绩效增长幅度较大,其中技术水平指数均发生不同程度改善,是调整后专利创新运营绩效提升的主要动力;政府支持对知识密集型制造业专利创新运营绩效具有显著的正向影响,而知识产权保护产生显著抑制效应,市场竞争、企业规模和技术消化吸收能力对专利创新运营绩效的推动作用不明显.