基于行为概率和符号结构的行为管理制度设计

提出一种科学而实用的行为管理制度设计方法——符号结构化行为概率设计,提出了制度符号系统和结构图制图规则,提出了制度设计的三类优化问题: 一是最小失效率问题;二是最小成本问题;三是最大效率问题.开发了最小失效率问题的求解方法:边界法.这种方法的意义在于比一般的搜索法能够更快地找到制度设计的最优方案, 而且无需建立解析函数即可求解,从而对使用条件的要求比较宽松,具有大面积的推广应用前景,是制度设计的科学且实用的方法.     

基于改进蚁群算法设计的敏捷卫星调度方法

敏捷卫星与传统非敏捷卫星相比,增加了俯仰和偏航两个自由度,提升了卫星的成像能力,也加大了搜索空间,使敏捷卫星的调度问题变得更加复杂,组合优化难度加大. 蚁群算法是可有效求解敏捷卫星调度问题的方法之一. 针对蚁群算法优化性能严重依赖于算法参数以及各个组件的设计的问题,提出利用均匀设计的方法优化组合算法的各个组件,设计出能有效求解敏捷卫星调度问题的蚁群算法. 利用7 个不同规模的实例进行实验,实验结果表明了方法的有效性.     

考虑失效相关的混联系统可靠性分配模型研究

现实生活的系统往往具有混联结构以及组件失效相关等特征,针对此类系统的可靠性分配问题,广泛应用的AGREE方法、ARINC方法等都无法解决,因此本文提出了一种新的基于Copula函数的混联系统可靠性分配模型.首先针对混联系统的可靠性分配,提出将B-i.i.d重要度替换B-可靠性重要度,避免了不断迭代计算的复杂;同时结合系统可靠性分配的影响因素,构建综合影响因子,以此作为依据判断系统各组件失效率的大小关系;接着探索相关组件可靠度的Copula函数与组件失效率的关系,由此便能将失效相关的混联系统可靠性分配问题转换成系统失效率的分配问题;最后通过案例研究,验证了本文模型的合理性和可行性.     

基于扩展LMI的鲁棒H2和H∞滤波

研究凸多面体不确定连续系统的鲁棒H2和H∞滤波问题。借助于线性矩阵不等式(LMI)技术,提出了扩展的连续系统H2和H∞性能准则。基于该性能准则,推导出新的鲁棒H2和H∞滤波器存在的充分条件,并将滤波器设计问题转化为一个具有LMI约束的拟凸优化问题。仿真结果表明,与现有方法相比,所提方法具有较低的保守性。     

基于可用度改进方法的多状态串并联可修系统优化设计

基于不同的系统可用度改进方法,研究了多状态串并联可修系统的优化设计问题.在系统部件具有常数失效率和修复率的假定下,分别利用减小因子法、增加因子法、热备冗余法、温备冗余法和冷备冗余法改进系统可用度,提出了混合法改进系统可用度的优化设计模型.在一定可用度水平及体积和重量约束下,以改进系统可用度所需成本最小为优化目标,给出了系统可用度改进方法的优化设计方案.基于遗传算法处理离散设计变量的灵活性和其较强的搜索功能,利用遗传算法求解所建立的优化设计模型.     

多学科设计优化的综合可视化技术研究

深入分析了多学科设计优化的特点,综述了多学科设计优化的可视化技术,提出并实现了多学科设计优化模型与设计模型集成可视化技术,交互式多学科设计优化可视化显示技术,可以实现高维,多目标优化问题Pareto非劣解可视化显示方法,使设计者可以方便地可视的控制优化过程,实现用户导向优化搜索,为用户提供了认识设计空问的手段.多学科设计优化综合可视化技术对提升多学科设计优化的效果十分重要,对提高复杂产品设计质量具有重要意义.     

CGF中的协同行为建模技术

协同行为建模技术是计算机生成兵力的重要研究内容,也是作战仿真中人类行为表示是否准确、仿真结果是否可信的关键所在.根据国内外研究现状和需求分析,针对现有协同行为模型的不足,提出了具有协同行为能力的CGF Agent认知体系结构,设计了协同行为建模框架,重点阐述了各子模块间的相互关系及算关键实现技术.文章最后讨论了协同行为建模技术的发展趋势和应用前景.     

带有环境净化的分数阶Solow模型及动力学分析

考虑到经济环境系统中的主要指标具有"时间记忆"的特征,为分析此系统,提出了带有环境净化的分数阶Solow模型.采用离散化处理方法求解该模型,并运用非线性动力学理论、数值模拟和参数分析的方法,分析了环境污染指数和污染治理强度两个参数对经济环境系统动态演化的影响机理、不同分数阶阶数对模型的动力学行为影响.结果表明:分数阶Solow模型对环境污染指数和污染治理强度两个参数具有高度敏感性,并在临界参数附近发生分岔,出现了极限环现象,即经济周期;同时增加污染治理投资对经济衰退具有一定的遏制作用;与整数阶相比,在刻画经济环境系统方面,分数阶Solow模型具有更强的优势.     

突发事故下交通拥堵控制策略设计

突发事故在城市交通网络中经常发生, 对交通系统的正常运行带来极大影响, 因此研究突发事故下交通拥堵的控制策略具有十分重要的意义. 研究突发事故下临时性的车辆禁行设计与可变信息板选址组合优化问题. 建立了临时性车辆禁行设计与可变信息板选址组合优化的双层规划模型, 上层目标从交通管理者的角度最小化出行者的系统总阻抗, 下层模型通过基于元胞传输的仿真描述在临时性车辆禁行与可变信息诱导下出行者的动态路径选择行为, 并提出了基于遗传算法的求解方法. 通过算例, 说明本文提出的临时性车辆禁行与可变信息诱导组合控制措施能够有效地降低突发事故所导致的交通拥堵, 提高交通网络的系统性能.     

基于近似技术的导弹总体设计优化方法研究

实施多学科设计优化方法有助于提高总体设计水平，但同时也使总体优化问题变得更加复杂、计算更加困难，因此需要采用近似技术。在对设计空间探索方法和多学科设计优化中应用的近似技术进行研究的基础上，提出在优化系统中采用综合探索近似寻优方法以实现快速寻优，最后通过一个应用实例验证了综合探索近似寻优方法的可行性。     

设计优化可视化研究综述

现代设计优化技术日益复杂,可视化技术的引入对促进优化技术在工程中的普及与应用,提高设计质量与优化效率具有重要意义.首先分析了设计优化中存在的未知因素多、求解不透明,优化效率低、结果分析不直观等问题,阐述了设计优化可视化概念,综述了国内外研究现状及发展趋势,建立了设计优化可视化功能框架,分析了设计优化可视化系统实现的技术难点,论述了综合应用多种可视化方法,多角度解决问题的技术策略.     

EPR制度约束下生产-再制造竞争系统的双环境责任行为分析

生产者责任延伸(EPR)制度要求供应链层面承担"产品生态设计"和"循环再利用"双环境责任.文章面向由单一生产商和单一再制造商组成的"生产-再制造"竞争系统,通过构建两阶段博弈模型,探究EPR制度约束下供应链层面企业履行双环境责任的行为特征及激励策略.研究结果表明:生产商因子与再制造商因子比值界定了三个决策区间:完全再制造、部分再制造和不进行再制造,EPR "征减补"制度要素可以通过影响该比值进而影响企业生产和再制造行为.EPR "征减补"制度要素、生态设计环境和产品竞争对供应链双环境责任行为的影响呈正负非同向性,即促进/降低生态设计的同时对再制造率提高产生不利/有利影响.特别地,与税收和减征政策相比,政府补贴能更好地平衡企业经济利益和环境影响,实现更高的社会福利;另外,当政府减征力度高于某阈值时,生产商将侧重于再制造导向生态设计,能更好地履行废弃物源头预防责任.因此政府应组合设计EPR政策以耦合生产-再制造市场,促进企业履行双环境责任.     

指数寿命系统可靠性增长的动态Bayes评估方法

针对产品研制过程存在多阶段的试验信息和产品性能参数呈现动态变化的特点,提出一种Bayes框架下指数寿命系统失效率的动态Bayes评估方法.该方法依据产品研制过程中不同阶段的试验数据,利用AMSAA模型对系统失效率的变化趋势进行描述,进而对新批次的产品失效率进行预测,并由最大熵方法给出产品失效率验前分布的确定方法,再结合产品少量的现场试验数据,对新批次的产品失效率做出Bayes评估.最后通过实例对比分析,表明该方法很好地解决了小子样指数寿命产品的可靠性试验评估问题.     

一种基于对偶与逆序组合算子的遗传算法

针对遗传算法易陷入局部最优的问题,模拟生物基因的对偶性和有序性,提出对偶与逆序组合算子,与具有良好全局搜索模式的遗传算子优化组合应用,构造了一种基于对偶与逆序组合算子的遗传算法.从理论上证明了算法的收敛性.仿真实验表明,该算法具有更好的寻优性能,对应用串型编码遗传算法解决非线性优化问题有很好的借鉴意义.     

基于生成图的体系结构动态行为语义一致性验证方法

针对体系结构动态行为的语义一致性验证问题,提出了基于生成图的验证方法. 首先根据体系结构的动态行为模型构建生成图,然后对生成图的逻辑结构和时间信息进行分析,来完成动态行为模型的逻辑关系和时序关系一致性验证. 该方法不但能够有效解决动态行为的语义一致性验证问题,而且还能准确定位模型中出现问题的地方,指导用户进行模型不一致处理和优化动态模型. 同时,生成图可供多个模型间的动态行为一致性验证,实用性更强,且在可理解性、可分析性等方面上相比传统方法具有较大改善.     

基于生成图的体系结构动态行为语义一致性验证方法

针对体系结构动态行为的语义一致性验证问题,提出了基于生成图的验证方法.首先根据体系结构的动态行为模型构建生成图,然后对生成图的逻辑结构和时间信息进行分析,来完成动态行为模型的逻辑关系和时序关系一致性验证.该方法不但能够有效解决动态行为的语义一致性验证问题,而且还能准确定位模型中出现问题的地方,指导用户进行模型不一致处理和优化动态模型.同时,生成图可供多个模型间的动态行为一致性验证,实用性更强,且在可理解性、可分析性等方面上相比传统方法具有较大改善.     

可行方向SUMT外点法的研究及应用

针对序列无约束极小化技术(sequential unconstrained minimization technology, SUMT)外点法中由于设计变量越界而导致优化失败的问题,分析了设计变量越界的原因,将SUMT外点法和可行方向法相结合,提出了一种可行方向SUMT（feasible direction SUMT, FD SUMT）外点法。用可行方向法的思想处理设计变量的约束,将搜索空间限定在设计变量可行域内。〖JP2〗与传统的SUMT外点法相比,该方法除实现简单外,更具有鲁棒性高、收敛快等优点。通过数值算例和工程应用实例验证了FD SUMT外点法的性能。优化结果表明,该方法消除了设计变量越界的情况,收敛速度和鲁棒性明显高于传统的SUMT外点法,而且初值选取容易,具有工程实用性。     

基于图信号处理的大口径阵面测量数据恢复

针对热载荷和器件老化等因素造成空间大口径阵列上的测量传感器失效问题,提出大口径阵面测量数据恢复方法。根据图信号模型得到测量数据的图拉普拉斯矩阵,并基于矩阵填充理论建立了数据恢复模型,采用交替迭代方法求解对应的正则化优化问题。利用阵列的图结构特性,能够在存在单元失效和非均匀误差情况下高精度恢复测量数据。仿真验证了所提方法的有效性以及在失效率较大情况下的稳健性。     

基于多层交叉熵方法的舰船核动力装置非能动系统可靠性评估

为高效、精确地进行非能动系统热工水力可靠性(thermal-hydraulic reliability,TH-R)评估,引入多层交叉熵(multi-level cross entropy,MCE)方法,该方法适用于小失效率、隐式模型问题。以某型核动力装置非能动余热排出试验系统为算例进行验证,给出6种分布参数更新策略下的系统失效率估计过程。仿真结果表明:MCE方法能在较少运算量下精确估计出系统失效率,且估计值变异系数较小;选择相对较小的中间失效率和平滑参数,能使重要抽样密度函数的采样中心更加靠近设计点附近的重要区域,提高评估精度。相关方法和结论有助于从可靠性角度增强对非能动系统热工水力过程不确定性的认识,可作为非能动系统性能评估与优化的参考。     

资源与活动多对多关系下面向成本的业务过程资源配置优化

资源配置优化是业务过程管理的一个重要内容和目标，可以有效地提高业务过程的执行效率. 采用基于数学模型的数值化分析优化方法，研究了资源与活动之间多对多关系下面向成本的业务过程资源配置优化问题. 基于集合理论建立了面向成本和资源配置分析优化的业务过程模型，提出了在确保业务过程稳定执行（或达到一定处理能力）条件下的面向成本最小化的资源数量配置和任务分配数学模型，采用分枝定界联合启发式方法设计了快速有效的求解算法. 案例研究表明提出的资源配置优化方法是可行的和有效的.