新型遗传算法在防空指挥系统目标分配中的应用

鉴于防空作战指挥系统目标分配问题的一般数学模型及分配原则,提出一种融合了小生境技术和跨世代精英选择策略的新型遗传算法。给出了应用新型遗传算法实现目标分配优化问题的具体实现描述。实验结果表明,该算法收敛速率快,寻优能力强,为指挥员提供了实时有效若干可行的分配方案。     

二维相干信源测向新方法研究

基于广义导向矢量和三个正交均匀直线阵,建立了一种二维信源波达方向估计的阵列数据模型,提出了二维波达方向估计的新方法。在引入广义阵列流形矩阵的基础上,构造了基于范数的代价函数,实现了协方差矩阵的有效拟合,进而可有效估计多个相干信源,同时在理论上分析了该算法的渐进无偏性。在低信噪比和较少阵元数的情况下,通过对测向误差较大的线阵进行校正,可提高测向精度。为了有效地对所提出的测向代价函数进行拟合,联合利用模拟退火和遗传算法的优点,提出了一种可快速多维搜索的随机退火遗传算法。蒙特.卡罗仿真试验证明了此二维相干源测向方法的有效性。     

小生境免疫算法解决作业车间调度问题

针对免疫算法在解决组合排序问题时一般表现不佳的问题,采用多克隆算子以及独特的浓度控制机制形成具有增强搜索能力的新型免疫算法。多克隆算子与遗传算法中的交叉算子近似,它拓宽了普通免疫算法仅凭高变异方式形成的狭窄搜索空间;基于小生境的浓度控制机制借鉴生物学上的小生境概念,通过相似个体群中选择概率的不均衡分配有效避免算法掉入局部陷阱。所构造的小生境免疫算法在对多个作业车间调度算例的仿真过程中体现了较好的效果。     

多目标优化设计中的Pareto遗传算法

遗传算法的随机性和隐含并行性,使它能同时搜索到多个局部最优解并获得最优解集。为了发挥遗传算法群体搜索的优势,提高多目标优化设计效率和灵活性,在自适应遗传算法的基础上引入群体排序技术、小生境技术和Pareto解集过滤器,建立了一种适用于多目标优化设计的Pareto遗传算法。以Pareto前沿面的形式给出优化设计的Pareto最优解集,供设计者按设计意愿选择最优的设计结果。采用Pareto遗传算法进行跨声速翼型的多目标优化设计,设计结果表明,Pareto遗传算法是十分有效的,完全可以用来进行多目标优化设计。     

基于控制分配的轮毂电机驱动电动车稳定性控制仿真研究

根据四轮轮毂电机驱动电动汽车驱动/制动力矩独立可控的特点,采用层次化结构的控制分配方法优化分配驱/制动扭矩来提高车辆的操纵稳定性.控制器由运动控制器和控制分配器组成,其中运动控制器根据车辆状态产生所需总的纵向力和横摆力矩,控制分配器优化分配各轮上的驱/制动扭矩,同时考虑了各种执行器的约束条件.仿真结果表明:采用层次化结构的控制分配方法能充分利用了垂直载荷较大的轮胎摩擦圆,提高车辆的操纵稳定性.     

信息化条件下海上编队区域防空目标分配方法

针对现代海上编队作战是基于信息系统的体系作战客观要求,对信息化条件下海上编队区域防空目标分配问题进行了研究,提出了对空防御拦截水平的概念,建立了多层防御模式下的编队区域防空目标分配模型.为了有效求解模型,综合运用交互式决策思想和遗传算法,提出了一种基于遗传算法(GA)的交互式求解模型的方法.在GA设计中,通过对染色体编码、初始化种群、适应度函数以及遗传运算、选择策略等环节的合理设计,保证了产生个体的有效性,提高了搜索质量,加快了搜索速度.仿真结果表明了模型和算法的有效性,从而为有效解决现代海上编队体系作战的区域防空目标分配问题探求了一条新途径.     

基于改进局部搜索遗传算法的目标分配决策

为满足舰载武器目标分配需求,对传统的局部搜索遗传算法进行了改进,并用其求解目标分配问题的最优解。构造了适合于目标分配问题的染色体;设计了搜索性能较好且能够保留优秀基因的交叉操作方法;将局部搜索机制引入标准遗传算法,提高了目标分配算法的收敛速度;把模拟退火算法引入局部搜索问题,在一定程度上避免了局部最优问题;将贪婪算法应用于局部搜索提高了最优分配方案的搜索效率。仿真计算表明,改进局部搜索遗传算法的目标分配性能优于已有算法。     

基于遗传算法的目标分配优化模型研究

现代防空的最终目的是选择最优的目标分配方案 ,充分发挥防空武器系统的效能 ,以取得最佳的作战效率。目标分配问题在防空指挥控制系统中占有重要的地位。结合现代防空作战运筹中目标分配的特点 ,给出了现代防空作战的目标分配模型 ,利用遗传算法给出了模型求解的方法及步骤。实践证明 ,该方法解题速度快 ,结果精度高 ,可以为决策者作出科学、准确的决策提供有力的支持     

用于神经网络直接逆控制的连续空间遗传算法

为解决神经网络直接逆控制中训练样本的获取问题 ,提出了一种神经控制器的设计方法。通过对连续空间遗传算法的编码和遗传算子进行适当改进 ,采用保留精英的线性排序选择 ,避免成熟前收敛 ,并给出算术交叉算子和乘法变异算子 ,使算法同时具有好的搜索精度和搜索效率 ;然后采用这种改进的遗传算法对非线性动态系统的控制进行优化 ,获得了基于一定性能指标的期望的状态轨迹及相应的最优控制序列 ,并以此训练神经网络控制器。最后给出了以同步机为控制对象的仿真结果。     

基于非线性干扰观测器的拦截弹动态逆控制

针对直接力/气动力复合控制的临近空间拦截弹,提出了一种基于非线性干扰观测器(nonlinear disturbance observer, NDO)的动态逆复合跟踪控制器设计方法。首先设计NDO,对系统的不匹配干扰进行估计,并通过干扰估计值设计前馈补偿项来有效消除外部干扰对系统的影响。接着,设计基于NDO的动态逆复合控制律,获取期望控制力矩。然后,利用动态控制分配技术将期望控制力矩分配到气动舵和反作用喷流装置。最后,仿真结果表明,所设计复合控制器对过载指令具有较好的跟踪效果,适用于临近空间拦截弹复合控制。     

商品需求性质对多级配送系统纵向库存定位策略的影响

对如何在多级配送系统中进行库存的纵向定位问题进行了研究,通过模型构建及数值解的求解,揭示了商品的需求性质对多级配送系统中的各层级最优存储量和最优缺货概率的影响,给出了如何根据商品的需求量大小确定最优主要存储层的理论方法。     

国际大宗商品资产行业配置研究

本文基于Black-Litterman框架首次提出了国际大宗商品资产行业配置策略. 考虑到大宗商品市场与外部金融市场之间联动性显著增强的事实,我们利用纳入外部金融市场信息作为解释变量的FIGARCH模型来捕捉大宗商品行业收益率及收益率变动特征,从而将外部金融市场对大宗商品市场的信息溢出效应量化地应用到大宗商品行业资产配置问题中. 实证结果表明基于本文所提出的行业配置策略能够为实现大宗商品投资组合收益能力和风险规避的有效匹配提供一个系统而稳健的途径,其效果优于基于市场均衡权重和传统Markowitz 框架下的投资策略. 相关成果为实现大宗商品资产积极组合管理,适应国际投资安全性、流动性、收益性和多元化要求,进而服务于国际资源储备和国家经济安全提供决策支持.     

考虑光伏不确定性的工业园区光-储鲁棒优化配置

研究利用工业园区屋顶资源开发光伏项目并合理配置储能,有助于提升园区的用能经济性。为得到最优光-储配置方案,选取存在冷、热、电三种类型负荷需求的工业园区,在考虑光伏不确定性引起园区购电成本增加的背景下,以运行收益最优作为目标函数建立园区光-储鲁棒优化配置模型。该模型利用鲁棒优化理论中的盒式不确定集对光照强度进行处理,采用对偶优化理论将模型线性化。算例分析表明,合理配置光伏发电装置与储能能够有效降低园区运行成本,鲁棒优化在降低由于光伏出力不确定性带来的园区购电成本增加风险的同时也会增加系统投资成本,以收益的保守性换取更高的确定性。     

基于Maxmin公平的风险控制资源比例分摊方法

在项目风险管理实践中,如何将风险控制资源适当地分摊给各风险因素是一个重要议题.在风险控制资源总量有限的情况下,合理地分配风险控制资源将有助于提高风险控制效果,提高资源利用效率.考虑到比例分摊是一种在实践中被广泛采用的分摊方法,其直观的分摊原理更容易被决策者所理解和接受,因此引入比例分摊思想研究该问题.首先推导出项目风险控制资源分摊集的数学表达式,进而定义各定义风险因素的分摊效用函数,在此基础上以分摊效用值满足Maxmin公平为目标,构建风险控制资源分摊模型并给出相应的分摊算法.该模型被应用到软件项目开发实例中,结果表明该方法能够实现对风险控制资源的合理分摊,可以为项目经理提供有效的决策支持.     

多跳中继系统中子载波与功率的分配

以多跳中继网络中的资源分配为研究对象,提出了一种用于两跳中继系统下行传输的子载波与功率分配算法,目标是在总功率一定的条件下使得系统的吞吐量最大.该算法包括三个步骤:首先分配第二跳链路上的子载波,之后进行子载波配对,最后进行功率分配.在功率分配中基于运算复杂度不同提出了最优化功率分配(OPA)与平均功率分配(EPA).仿真结果表明,最优化功率分配的性能要优于平均功率分配,并且当第一跳链路与第二跳链路的信道质量相差不多时进行子载波配对可以有效提高系统性能,此外该算法能够获得多用户分集增益.     

具有斯塔克尔贝格及古诺博弈行为容量约束时优化分配机制设

考虑1个由有容量限制的供应商和2个零售商组成的分销式系统。2个零售商面临着同样的双寡头(2个零售商)垄断市场,市场的产品销售价格随着该2个零售商分配的产品数总量而呈递减趋势。设计一种带有优先权的按比例分配机制,将2个零售商之间的订购策略模拟成零售商l为领导的(即其先发出订单)Stackelberg博弈。分别从供应商、零售商的角度比较所设计的带有优先权的按比例分配机制和在容量有限时采用的按比例分配机制(此时零售商之间形成Cournot竞争)。比较2种分配机制下的优化策略,设计协调供应链的单位批发价及得出该供应链能被协调的充分必要条件。阐述如何有效管理有限的容量。     

基于动态面板回归的基金业绩决定因素

基于我国61家股票型基金200406～200803的16个季度面板数据,使用动态面板回归模型对数据进行了探索性建模,研究了政策性资产配置和基金经理对基金业绩的贡献.主要发现有:① 政策性资产配置与基金业绩之间的关系显著,在控制其他因素的情况下,基金资产配置能力提高1%,约能提高基金业绩0.8%;② 基金经理的学历、年龄、从业时间和从业背景对基金业绩的贡献显著,但贡献度不大;③ 基金业绩存在可能的”反转”现象,反转周期估计半年.     

供应链中分配机制对牛鞭效应的影响研究

在1个供应商和n个零售商组成的供应链体系中，当零售商的订货量超过供应商的生产能力时，供应商要选择一种分配机制来分配有限的产品，研究由于这种分配机制制造成的牛鞭效应问题，分析了几种分配机制并根据它们是否产生牛鞭效应而将它们划分为两大类-“鼓励-响应”直接机制和“激励-扩大”机制，证明和量化了“激励-扩大”机制中的线性分配机制对牛鞭效应的放大作用。     

中国股市动量策略和反向策略的赢利性

利用经偏度、序列相关和异方差调整的t统计量,考察了1995～2002年我国股市动量策略和反向策略的赢利性,并研究了均值-标准差比率优化配置对上述两种策略赢利性的影响。研究发现:动量策略中赢者和输者组合都未表现出相应的收益惯性,该策略无利可图;反向策略中赢者组合和输者组合都表现出相当显著的反转,即使不允许卖空,也可获得显著的超额收益;均值-标准差比率优化配置可以显著地提高反向策略的赢利。     

含时间窗联合作战计划问题的建模与求解

实际作战过程中时间窗(time window)属性是作战任务具有的一类重要属性. 结合作战计划的制定过程, 阐明了作战计划所固有的层次性, 以及各指挥层次中任务与计划的关系; 以多兵种联合作战战役计划为研究对象, 建立了含时间窗联合作战计划问题数学模型, 并通过扩展的多维动态列表规划算法(EMDLS)予以求解. 案例结果表明, 解算出的作战计划合理可行.