基于加速遗传算法的投影寻踪聚类评价模型研究与应用

针对农业生产力综合评价这类高维指标体系决策问题,采用降维技术:投影寻踪分类模型,利用基于实数编码的加速遗传算法优化其投影方向,将多维数据指标(样本评价指标)转换到低维子空间,根据投影函数值的大小评价出样本的优劣,从而做出决策。该模型最大限度地避免了传统评判中权重取值的人为干扰,评价结果更为准确客观,为农业生产力综合评价决策及其它评判决策问题提供一条新的方法与思路。     

基于遗传算法的投影寻踪模型对小花碱茅最佳收获期的判定

针对小花碱茅实际生产中最佳收获期难于客观确定的问题,提出基于加速遗传算法的投影寻踪模型用于解决小花碱茅（Puccine Uiatenuiflora）最佳收获期的判定问题,该模型通过优化指标投影方向,将多维数据指标（样本评价指标）转换到低维子空间,并根据投影函数值的大小评价出各样本的优劣,最大限度地避免了权重矩阵取值的人为干扰。结果表明：初花期收获各指标投影函数值最大,这个时期收获的牧草具有相对较高的营养价值和产量,并具有相对较低的粗纤维含量,因而这个时期收获综合评价值最高。图1,表2,参18。     

基于RAGA的PPC模型对扎龙湿地的可持续发展评价研究

在区域可持续发展评价研究框架的基础上,运用基于RAGA的PPC模型（基于加速遗传算法的投影寻踪聚类模型）,借助扎龙湿地多年统计数据,将多维数据指标（样本评价指标）转换到低维子空间,获得指标体系最佳投影方向和投影值,做出判断,从而初步实现对扎龙湿地可持续发展的评价。表2,参8。     

客观组合评价模型在水利工程方案选优中的应用

水利工程方案选优的关键是如何合理确定各评价指标的权重.为挖掘各方案评价指标样本值的整体差异信息,提出了基于理想点法和加速遗传算法的改进投影寻踪评价新方法.为挖掘各方案评价指标样本值的局部差异信息,提出了基于加速遗传算法的模糊层次分析法.综合这2种评价方法,构成了工程方案选优的客观组合评价新模型(OCEM).结果表明:OCEM挖掘评价指标样本信息比较充分,可反映各指标对综合评价结果的影响程度,计算结果更为客观、稳定、分辨率高,可在工程方案选优中推广应用.     

应用因子分析法遴选水稻灌溉管理分区关键指标

合理的灌溉管理分区是精准灌溉的基础,能够有效地降低灌溉管理运营成本.由于灌区地形地貌复杂、气候差异明显、灌溉水平和土壤特性各异,综合以上因素建立水稻灌溉管理分区指标体系属高维数据,给分区工作带来很多困难,亟待降维.采用因子分析法对1952～2006年黑龙江省37个水稻灌溉试验站(591站年)资料进行分析,遴选关键指标.研究表明,水稻灌溉管理分区关键指标依次为≥10℃积温、常规灌溉定额和生育期降水量和需水量,并进行了综合评价,该结果能较好地反映大尺度区域水稻灌溉管理水平,为制定农业区划与灌溉管理决策提供参考.图3,表1,参7.     

科技项目完成情况的模糊综合评价研究

对照科技项目合同的预定目标,提出了一种评判科技项目完成情况的模糊综合评价方法. 对定量指标,提出的改进对比打分公式(contrast evaluation formula, CEF) 不仅能体现超额工作的贡献,同时能够通过指标的互补性适度地体现额外贡献. 本文还提出了指标赋权的动态调整方法以解决评价过程中遇到的指标不完整问题. 通过对实际科研项目的评价,验证了该方法的有效性.     

农业生产力综合评价的投影寻踪模型

提出了用投影寻踪模型进行农业生产力综合评价的新思路（PPEPC），利用PPEPC模型可把农业生产力多维评价指标样本集综合成一维投影指标值，根据该投影指标值的大小谅可对该样本集进行统一评价。采用实码加速遗传传算法优化PPEPC模型参数，克服了常规投影寻踪方法计算量大、编程实现困难的缺点，为投影寻踪技术在各种综合评价中的广泛应用提供了新工具。     

基于模糊投影寻踪聚类的洪灾评估模型

针对洪水灾害样本集的复杂性、随机性以及差异性,本文将模糊聚类迭代理论与投影寻踪技术进行互补融合,构建了模糊投影寻踪聚类模型.该模型采用投影值标准差和投影值欧氏距离平方和来构造投影指标函数,避免了传统投影寻踪模型由于经验性选取密度窗宽导致过于主观的问题;将高维数据低维化后进行模糊聚类运算,再通过对最优投影方向的寻优进行投影寻踪聚类运算,降低了模糊聚类迭代的运算量,实现了两种模型的双重迭代聚类.误差分析及聚类有效性评价表明,互补融合后模糊聚类与投影寻踪聚类的双重迭代聚类使得聚类精度和效果也得到了较大提高;此外,除优化算法初始化参数外,模型无需预设其它参数,也不依赖于随机训练样本,可客观依据历史样本集内在规律来进行洪灾聚类评估.实例研究和方法比较表明,提出的模型计算简洁,且能有效处理洪灾评估中的随机、模糊等主客观不确定性,能够为洪灾风险管理提供科学的决策支撑.     

基于三元区间数的多指标决策方法

针对不确定型条件下的多指标决策问题,利用三元区间数进行了研究.在定义三元区间数的基础上,给出了三元区间数的基本运算和排序关系,提出了一种基于客观赋权下的三元区间评判模型,通过最大隶属度得到最佳评判结果.建立了一种基于客观权重的投影决策排序模型,利用投影值得到最优排序,并用实例分析说明了评判模型和排序模型的实用性和有效性.应用结果表明,三元区间数为多指标决策问题提供了一种简单实用的有效分析方法.     

基于实物期权的ERP不确定性投资分析

企业资源规划系统(ERP)项目投资具有很大的风险和不确定性,投资决策一直是困扰决策者的难题.ERP项目投资决策是一个带有潜在随机过程和约束条件的多阶段投资决策问题,包含大量内在关联的投资机会.多段随机规划方法可以较好地解决带有潜在随机过程和约束条件的多阶段决策问题,克服了二项式方法和有限微分方法难以求解多段关联复合期权的弊端.运用多段随机整数规划方法结合ERP系统的投资特点建立了基于实物期权的ERP项目投资决策分析模型,设计了合理的模型求解算法.模型很好地考虑了项目投资过程中未来收益和投入成本的不确定性,相对于传统决策评价方法更加适合于ERP投资决策.     

投影寻踪动态聚类模型

投影寻踪聚类模型在多因素聚类分析中被广泛应用并取得了满意的效果,然而,该模型还存在诸如密度窗宽参数取值经验确定等不足,有待改进提高.本文针对投影寻踪聚类模型的不足,首次把投影寻踪的思想和动态聚类方法结合起来构造投影指标,基于免疫进化算法,建立了投影寻踪动态聚类新模型.新模型一方面在整个运算过程中毋需人为给定参数,聚类结果客观、明确,另一方面,它还具有稳定性好、操作简便等特点.洪水分类的实际应用表明,投影寻踪动态聚类模型切实可行,取得了很好的效果,在多因素聚类分析领域具有广阔的应用前景.     

基于SD模型的水生态承载力模拟优化与例证

提出了系统动力学和投影寻踪法的水生态承载力模拟和优选方法,以常州市为例进行实证研究. 采用情景分析法,从节水和污染控制方面,设计了零方案,节水方案,污染控制低方案,污染控制中方案和污染控制高方案等5个情景方案. 通过Vensim DSS软件建立SD （system dynamics）模型和模拟仿真平台,模拟了2020年常州市水生态承载力,得到5种情景方案的模拟结果. 采用遗传投影寻踪法,对5种情景方案进行优选,推荐方案为污染控制高方案,在该方案下,2020年常州市可承载的人口数量为481万人,GDP总量可达到6094亿元,相应的水资源开发利用率为48.8%,最大水环境容量利用率为100%,要达到以上水生态承载力目标,必须提高水资源利用效率,降低重点污染行业增长速度,增加污水治理投资金额,提高污水处理率等. 研究结果为评估水生态承载力提供了理论依据,为研究区水生态环境保护和经济社会发展提供了决策参考.     

加工番茄灌溉制度动态模拟研究

通过分析和提炼加工番茄水分需求的研究资料,在综合考虑气候条件、土壤理化性质、产量目标、品种特性等影响因子的基础上,根据水分平衡原理和水分需求规律、分阶段定量灌溉与加工番茄和环境影响因子之间的关系,建立了具有系统性和时空适用性的加工番茄灌溉制度动态知识模型。该模型可用于精确定量不同环境条件和产量目标下的水分需求总量及其在不同生育时期的分配比例。利用不同生态点、不同品种、不同土壤类型资料和不同产量目标等资料对水分运筹知识模型进行了验证,结果表明模型具有较好的决策性和适用性。     

基于自适应遗传算法的渠系优化配水模型研究

针对现有的建立在假定下级渠道配水流量相等基础上的渠道优化配水模型与绝大多数渠系实际配水要求不相符合等问题,研究了下级渠道流量不等时的渠系优化配水模型及其求解方法,并通过实例对基于自适应遗传算法和基本遗传算法的模型求解方法进行了比较。结果表明,与传统方法编制的配水方案相比,提出的模型和算法确定的渠系优化配水方案斗渠配水时间搭配合理、支渠配水流量均匀,符合优化配水原则;利用自适应遗传算法求解模型,能在进化过程中按个体优劣和群体分散程度自动调整遗传控制参数,可显著加快收敛速度和提高计算稳定性,具有较高的工程应用价值。     

投影寻踪模型在水资源工程方案优选中的应用

提出了水资源工程方案优选的投影寻踪(PP)模型的新方法。利用PP模型可把方案多维评价指标值综合成一维投影值,投影值越大表示该方案优选,根据投影值的大小就可对方案集进行优选。采用实码加速遗传算法进行PP建模,简化了投影寻踪技术的实现过程,克服了目前投影寻踪技术计算复杂、编程实现困难的缺点,为投影寻踪技术在水资源系统工程中的广泛应用提供了新的有力工具。应用实例的结果说明,直接由样本数据驱动的PP模型用于水资源工程方案优选简便可行,PP模型的投影值比较分散、易于决策,适用性和可操作性强,不需确定评价指标的权重,优选结果较为客观。     

An Intergrated Optimal Irrigation Model in Polder Area

ＡｎＩｎｔｅｒｇｒａｔｅｄＯｐｔｉｍａｌＩｒｒｉｇａｔｉｏｎＭｏｄｅｌｉｎＰｏｌｄｅｒＡｒｅａＦＡＮＷｅｎｔａｏＬＩＨｏｎｇ（ＷｕｈａｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＭａｔｈｅｍａｔｉｃａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，ＡｃａｄｅｍｉａＳｉｎｉｃａ，Ｗｕｈａｎ４３００７...     

基于延迟实物期权的矿业投资决策模型

矿业投资受到许多不确定性因素的影响,这些不确定因素给矿业投资带来投资机会的价值,传统的净现值(NPV)法对矿业投资的评价未考虑这些不确定因素的影响.应用实物期权理论与方法,构建基于延迟实物期权的矿业投资决策模型,并运用算例说明了模型的有效性,为矿业投资决策提供了新的思路和决策方法.     

解不确定型决策问题的投影寻踪方法

不确定型决策问题在系统工程理论与实践中具有重要意义 ,其益损值矩阵反映了该问题的复杂性和不确定性 ,同时也反映了决策者所面临的收益机会和损失机会的风险信息 ,目前常用方法利用益损值矩阵的信息都不充分 .指出求解该问题的实质 ,就是如何把益损值矩阵转换为压缩向量 ,该压缩向量的最大分量所对应的方案就是所求的最优方案 .为全面处理这种机会风险 ,提出了基于遗传算法的投影寻踪方法的新途径 .研究结果表明 ,根据益损值矩阵所反映的收益机会的风险与损失机会的风险的对比情况 ,投影寻踪方法既可积极地也可稳妥地选取最优方案 ,利用益损值矩阵的信息比常用方法充分 ,可根据决策者所面临的机会风险能进能退.