网中水塔树状给水管网优化设计

在考虑了二级泵站分级供水的基础上，把整个管网系统作为一个整体，根据水塔在管网中的位置，分别建立了两类网中水塔树状给水管网优化设计的数学模型。应用所提出的优化模型，在保证管网各节点流量压力条件下，可确定管段尺寸，水塔高度及泵站扬程最优值，使管网系统年费用最低。由于优化模型为线性规划模型，便于计算机求解。这一方法也可推广应用到网前和对置水塔树状给水管网系统的优化设计中去.     

基于灵敏度分析的系统可靠性稳健分配优化方法

在系统可靠性分配中,考虑单元可靠度的不确定性已是可靠性分配的现实需要.为了提高系统可靠性分配优化的质量,将稳健理论引入可靠性分配中,提出基于单元可靠性灵敏度的系统可靠性稳健分配方法.将单元可靠性灵敏度溶入系统可靠性分配模型之中,建立系统可靠性稳健分配模型.在此基础上,采用粒子群-序列二次规划算法对该模型进行优化设计,该混合算法既保持了粒子群算法全局收敛的特点,又补充了序列二次规划法精确求解的能力,因此该混合算法可以快速获取全局最优解.通过对发动机曲柄连杆机构进行可靠性稳健分配设计,验证了可靠性稳健分配模型的合理性和混合算法的寻优能力.对结果分析表明,所提方法可以较好解决单元可靠度不确定时的可靠性分配问题,混合算法具有较强的全局搜索能力,分配优化结果具有较强的稳健性.     

基于可靠性的软件构件费用分配最优模型

针对软件系统可靠性和费用分配问题,给出了一种基于可靠性的软件构件费用分配最优模型。将软件系统可靠性定义为软件构件失效率、操作剖面、构件使用矩阵以及软件无失效运行的规定任务时间的函数,详细描述了费用最优模型的建立和利用非线性规划理论求解模型的步骤。在求解过程中,将费用最优模型转化为Kuhn-Tucker方程,有效地处理了带有复杂计算的目标函数和约束条件的可靠性和费用最优分配问题。计算实例表明利用该模型进行可靠性和费用分配是可行的。     

伪凸二次规划的最优解集

寻找数学规划问题的多个最优解乃至最优解集是一项有理论价值和实践意义的工作,因为决策者可以从多个最优解中挑选其满意的最佳方案。然而,目前有关寻求非线性规划问题多个最优解的研究还比较少见且存在局限性。研究了伪凸目标函数的二次规划问题,首先提出和证明了最优解集的特征,然后借助于求解带有人工变量的辅助线性规划全部最优解的方法,提出了伪凸二次规划有唯一最优解的条件,并在不满足该条件的情况下,通过寻找辅助线性规划的最优解集以获得伪凸二次规划的最优解集。最后给出了两个算例以说明方法的有效性。     

单纯形法的旋转迭代算法在二次规划中的应用

二次规划是非线形规划中非常重要的一类，对它的求解人们通常是利用K—T条件将其转化为线性规划来进行。但由于在转化成线性规划的过程中要引入人工变量，从而使求解过程变得复杂且不易操作。本文应用单纯形法的旋转迭代算法求解二次规划，从而避免了以上困难，得到满意结果。     

一类二层线性规划的对偶逼近法

首先讨论了由下层的最优值函数作为响应反馈到上层的一类二层线性规划的有关对偶问题,然后给出了求解这类二层规划的一个对偶逼近法.     

具有二次函数的多准则层次分类方法

提出了一种集成函数是二次函数且有训练集的多准则层次分类决策方法。该方法利用决策者对训练集的分类结果(属于最高分类和不属于最高分类)构建非线性规划模型,然后采用一系列处理方法将非线性规划模型转换成线性规划模型,求解线性规划,得到训练集中各方案准则值的偏好值和相应参数,通过线性插值或样条插值得到方案在各准则下的偏好值,并计算方案集中方案的与该分类一致性指标值和与低于该分类一致性指标值的差,以确定方案是否属于该分类,然后对不属于最高分类的训练集中的方案进行分类,并构建模型。继续上述过程,直到方案集中所有方案均进行分类为止。最后实例说明该方法的有效性和可行性。     

多操纵面交叉耦合的SQP控制分配策略

针对多操纵面飞机交叉耦合效应下易产生虚拟控制误差和舵效中和等问题,提出了一种基于改进序列二次规划的控制分配策略。以操纵面偏量为参数构建优化目标,基于舵效线性假设分别研究了基于线性规划和二次规划的多操纵面线性控制分配方法。进一步考虑非线性交叉耦合效应,分别建立了序列线性和序列二次规划的交叉耦合控制分配模型,并设计了改进的Hessian矩阵,以实现序列二次规划的优化求解。仿真表明,基于改进序列二次规划的控制分配策略能够合理地利用所有交叉耦合操纵面实现非线性分配,优于线性规划、二次规划和序列线性规划控制分配方法。     

多联机室内机制冷剂管网流量分配仿真模型

针对多联机室内机制冷剂管网中制冷剂流量分配不均,将流体网络理论应用于包含蒸发器、管段、电子膨胀阀、三通等单相、两相制冷剂的复杂管网系统,按照管网拓补结构连接各个部件模型,得到了5台室内机及连接管构成的管网的稳态仿真模型;针对流阻的非线性特点设计了以每两个相邻环路压降之差小于50Pa作为控制条件的迭代算法,根据流阻分配各个环路流量直至管网达到压强平衡.该模型可以研究、评价制冷剂流量分配不均程度,为解决多联机流量分配不均提供理论依据.     

航路流量间隔限制及排序策略一体化决策模型及算法

基于流量间隔限制策略和航路排序策略之间的关联性建立了两种策略一体化决策的二层双目标规划模型.模型将间隔限制值作为上 层规划的决策变量,将排序相关变量作为下层规划的决策变量,在上层规划中同时考虑下级的目标函数.对模型设计了基于NSGA-II的多 目标遗传算法求解,采用了一个快速启发式算法求解下层规划的单目标问题.结合中南区域实际空域及流量数据对模型进行了验证, 并与当前实际运行中的按交通需求比率分配方法进行了比较.结果表明所建立的二层双目标规划模型能满足一体化决策的需求, 所采用的算法能求得多个Pareto近似最优前沿解以供决策选择.     

Optimal Design Method of Looped Water Distribution Network

The new procedure, in which the minimum annual cost (or investment) is used as the objective function, is presented to optimize looped water distribution network, combining the quadric orthogonal circumrotation regression design, the quadratic programming and the linear programming together. First, the flow distribution schemes are set down by means of quadric orthogonal circumrotation regression design. The annual cost of each flow distribution scheme is determined by linear programming and the quadric multiple regression equation between the annual cost and the pipe segment flows is established. Second, the optimal flow distribution scheme in which the quadric multiple regression equation is used as the objective function is determined by the quadratic programming. Finally, the optimal design of looped network is determined by linear programming based on the optimal flow distribution scheme. The procedure can be used to optimize the single resource looped network with pump station and gravity.     

QUADRATIC REPRESENTATION FOR ROADWAY PROFILE THAT MINIMIZES EARTHWORK COST

Roadway design usually involves choices regarding grade selection and earthwork (transportation) that can be solved using linear programming. Previous work considered the road profile as series of interconnected linear segments. In these models, constraints are included in the linear programming formulation to insure continuity of the road, which cause sharp connectivity points at the intersection of the linear segments. This sharp connectivity needs to be smoothed out after l;he linear programming solution is found and the earth in the smoothed portion of the roadway has to be moved to the landfill. In previous research, the smoothing issue is dealt with after an optimal solution is found. This increases the work required by the design engineer and consequently increases the construction cost; furthermore, the optimal solution is violated by this smoothing operation. In this paper, the issue of sharp connectivity points is resolved by representing the road profile by a quadratic function. The continuit     

离散Markov跳变线性系统最优控制

针对离散Markov跳变系统,研究其最优控制问题。首先确立一个二次型代价函数,然后运用随机贝尔曼动态规划法,结合Markov跳变系统特性求解贝尔曼方程,获得了完全状态信息情形下Markov跳变系统的最优控制器和黎卡提差分方程;进而将其推广到不完全状态信息情形,利用观测向量获得状态的后验概率密度函数,推导了最优控制器的解析结构和相应的求解算法;最后通过数值仿真验证了所得控制器的有效性。     

Orthogonal genetic algorithm for solving quadratic bilevel programming problems

A quadratic bilevel programming problem is transformed  into a single level complementarity slackness problem by applying  Karush-Kuhn-Tucker (KKT) conditions. To cope with the complementarity  constraints, a binary encoding scheme is adopted for  KKT multipliers, and then the complementarity slackness problem  is simplified to successive quadratic programming problems,  which can be solved by many algorithms available. Based on 0−1  binary encoding, an orthogonal genetic algorithm, in which the orthogonal  experimental design with both two-level orthogonal array  and factor analysis is used as crossover operator, is proposed.  Numerical experiments on 10 benchmark examples show that the  orthogonal genetic algorithm can find global optimal solutions of  quadratic bilevel programming problems with high accuracy in a  small number of iterations.     

SENSITIVITY ANALYSIS IN BILEVEL LINEAR PROGRAMMING

1.IntroductionMultilevelprogrammingmodelsdescribesdecisionmakingsituationswhereahierarchyexists.Inabilevelsystem,thedecisionofthehigherlevel(leader)mayaffectthechoiceofstrategyavailabletothelowerlevel(follower)whoattemptstooptimizehisobjectivefunction.Inthissystem,theleaderalsoconsidersthefollower'sresponsewhichisbasedonoptimizingthefollower'sobjectivefunction,forinstance,see[1].Asanextensionandavariationofmathematicalprogramming,multilevelprogrammingwasfirstintroducedbyCandlerandTownsley[2].…     

0-1整型规划的Hopfield神经网算法分析

提出了0-1整型线性和二次型规划(0-1ILQP)的Hopfield神经网的解法.即将0-1ILQP的目标函数和约束条件用罚函数的方法写成能量函数形式,然后利用Hopfield神经网求解出该能量函数的全局最小点,从而求解出原0-1ILQP的最优解.最后,作为一个算例,给出了此方法在优化卫星任务规划中的成功应用.     

基于随机规划的制造/再制造物流网络优化设计

针对含有连续型随机参数的制造/再制造物流网络优化设计问题,在Monte Carlo模拟抽样基础上,建立了样本数量决定解算效率的两阶段随机规划模型,给出了模型求解的混合遗传算法,结合样本均值近似方法阐述了获取理想目标值及其可行解的最优值上下界逼近技术,明确了基于两阶段随机规划的物流网络优化设计步骤,举例说明了模型及其算法在设计决策中的应用。     

基于多变量优化的恒定应力加速退化试验设计

为了实现高可靠长寿命产品加速退化试验的高效开展,提出一种可以同时优化加速应力水平、各水平下试样数、各水平测试时间等多个试验设计变量的恒定应力加速退化试验优化设计方法。基于Wiener过程与阿伦尼斯模型建立加速退化模型,以可靠寿命估计精度为目标函数,以试验总经费为约束条件,应用遗传算法搜索最优试验方案,并通过敏感性分析确定优化方案的有效性。以某碳膜电阻器为对象开展加速退化试验优化设计的实例分析来证明所提方法的合理性。敏感性分析结果表明,所提方法的优化结果具有良好的稳健性。     

公交网络车费设定问题的Stackelberg博弈模型

对城市公交网络系统车费的合理设定问题进行了研究分析,考虑到乘客对公交收费变动会作出相应的反应,从而改变网络上乘客的流量分布,运用Ｓａｃｋｅｌｂｅｒｇ博弈理论,将这一问题描述为一个两级数学规则问题,在一定的公交网络收费结构下,乘客在网络上的流量分布可由随机用户平衡分配模型进行估计,鉴于两级规划问题的非凸性,提出了基于灵敏度分析的启发式算法,最后,给出一个仿真算例说明本文提出的模型和算法的合理性。