几类非线性双层规划问题的混合遗传算法

针对几类具有特殊下层结构的非线性双层规划问题,提出了一种混合遗传算法。首先利用单纯形法的思想设计了新的杂交算子,使杂交个体与种群中好的个体组杂交,从而产生尽可能好的杂交后代;其次对每个相对固定的上层变量值x,通过计算下层最优解y来提高种群个体的可行性,并分析了下层最优解的计算误差对算法性能的影响;最后对于下层存在多个最优解的情况,通过求解一个单层规划,给出了下层最优解的选择方法。数值结果表明该算法是有效的。     

二层线性规划的有效解

在容许集有界且二层线性规划存在最优解是相应双目标规划有效解的假设下,证明了有效最优解可在容许集的顶点达到。给出了二层线性规划的解的更为合理的有效化方法,并用算例对各种有效化方法所得的有效解进行了比较。     

两层广义线性规划

给出二层广义线性规划最优解极点可达性的一个充分条件 .此外 ,利用容许集的极点与下层问题可行集的极点间的关系给出“第 k最好”算法的一种快捷、方便的实现 .算例表明算法是有效的 .     

基于二层规划的委托代理协调问题

考虑不对称信息条件下的委托代理问题,结合不适定二层规划的理论,给出了不适定委托代理问题的定义. 针对后者的乐观模型,利用一种模糊交互式协调算法进行求解,最终获得了一个委托人与代理人均可以接受的满意契约,从而达到了双方共赢的目的. 最后通过一个算例说明了所设计算法的合理性与可操作性.     

求解半向量双层规划问题的精确罚函数法

研究半向量双层规划问题的求解方法. 利用Benson’s方法及线性规划问题的对偶理论,将半向量双层规划问题转化为一个单层优化问题,同时提出了转化问题的偏静态条件定义. 基于此定义,构造了半向量双层规划的精确罚问题,得到了此类双层规划问题的最优性条件,并给出相应的求解方法. 最后通过一个数值例子表明了求解方法的可行性.     

基于正交遗传算法的非线性两层规划问题解法

对于一类非线性两层规划问题,将下层规划分解成几个并列且独立的子问题。对于上层的每一个决策变量,求出下层各子问题的Karush-Kuhn-Tucker(K-K-T)稳定点,作为对上层决策的反应。针对上层问题,设计了自适应的正交遗传算法,并给出其全局收敛性证明。最后数值模拟验证了该算法的高效性及鲁棒性。     

Exponential distribution-based genetic algorithm for solving mixed-integer bilevel programming problems

Two classes of mixed-integer nonlinear bilevel programming problems are discussed. One is that the follower＇s functions are separable with respect to the follower＇s variables, and the other is that the follower＇s functions are convex if the follower＇s variables are not restricted to integers. A genetic algorithm based on an exponential distribution is proposed for the aforementioned problems. First, for each fixed leader＇s variable x, it is proved that the optimal solution y of the follower＇s mixed-integer programming can be obtained by solving associated relaxed problems, and according to the convexity of the functions involved, a simplified branch and bound approach is given to solve the follower＇s programming for the second class of problems. Furthermore, based on an exponential distribution with a parameter λ, a new crossover operator is designed in which the best individuals are used to generate better offspring of crossover. The simulation results illustrate that the proposed algorithm is efficient and robust.     

一种混合整数双层线性规划的全局优化方法

通过求得下层问题的对偶问题可行域上的极点,将上层所有变量为0 1型变量和下层所有变量为连续型变量的双层线性规划转化为有限个混合整数线性规划问题,从而用求解混合整数线性规划的方法获得问题的全局最优解.由于下层问题的对偶问题可行域只有有限个极点,所提出的方法具有全局收敛性.     

一般两层非线性规划问题的模拟退火全局优化

提出了一种基于模拟退火算法求解一般两层非线性规划问题的全局优化策略.采用模拟退火算法è求解上层问题,用精确惩罚函数处理约束,保证了算法稳定迅速地收敛于全局最优解.为了提高算法的效率,对标准模拟退火算法采取了一些改进措施.下层的非线性规划问题则采用可变容差单纯型算法完成求解.所设计的组合算法思路清晰,编程简单,数值计算结果表明,该算法有着良好的全局收敛可靠性和较高的收敛速度,是求解一般两层非线性规划问题的一种有效算法.     

基于双层规划的攻击无人机协同目标分配优化

针对攻击无人机编队协同作战的背景,提出了基于双层规划的攻击无人机协同目标分配模型。分别以打击效果最大化和飞行航线最短作为模型的上下层目标,并贴近战场环境将目标优先程度、目标打击效果上下限以及打击时间窗口等因素作为模型约束。利用直觉模糊双层规划(intuitionistic fuzzy bilevel programming, IFBLP)理论对构建的协同目标分配双层混合整数规划模型进行了转化,并采用粒子群优化(particle swarm optimization, PSO)方法对其进行求解,给出了具体求解步骤。算例结果证明IFBLP理论能够有效解决所构建的双层混合整数规划模型。     

求解非线性双层规划问题的混合变邻域粒子群算法

针对非线性双层规划难以获得全局最优的问题,汲取粒子群算法的快速搜索能力及变邻域搜索算法的全局搜索优势,提出了求解非线性双层规划问题的混合变邻域粒子群算法.首先利用Kuhn-Tucker条件,将非线性双层规划转化为一个单层规划问题,然后由粒子群算法得到一个较优的群体,通过审敛因子判断陷入局部最优的粒子,并进一步利用变邻域搜索算法的全局搜索能力对陷入局部最优的粒子进行优化,从而得到全局最优.测试函数的仿真实验对比分析证明了该算法的有效性.     

证券组合投资的区间数线性规划方法

提出证券组合投资分析的区间数线性规划方法．基于区间数线性规划问题的最优性条件将目标函数和约束条件均为区间数的区间数线性规划问题转化成目标函数为区间数的区间数线性规划问题，通过引入衡量投资者风险喜好的风险偏好系数α，将区间数线性规划问题转化为参数线性规划问题．使证券组合投资决策更加具有柔性．最后通过实例分析了该模型的应用价值．     

基于可能性理论的模糊运输规划研究

鉴于运输问题模型的参数确定上通常包含不确定性, 因此, 将运输问题的参数单位运价、供应量及需求量均作为 模糊变量, 从而建立起了模糊运输问题模型. 在模型求解过程中, 结合到决策者的实际要求, 利用可能性理论将目标函数和约束条件进行清晰化处理, 进而通过线性规划方法求解. 最后, 通过现实案例说明了模糊运输规划的应用, 并检验了本文所提出的方法的有效性.     

Approximate subgradient projection algorithm for convex feasibility problem

An ε-subgradient projection algorithm for solving a convex feasibility problem is presented. Based on the iterative projection methods and the notion of ε-subgradient, a series of special projection hyperplanes is established. Moreover, compared with the existing projection hyperplanes methods with subgradient, the proposed hyperplanes are interactive with ε, and their ranges are more larger. The convergence of the proposed algorithm is given under some mild conditions, and the validity of the algorithm is proved by the numerical test.     

企业竞争策略选择的建模、算法与仿真

企业选择竞争行为应对潜在竞争威胁是确保企业盈利的要素之一。针对此问题,利用博弈论展开定量研究。首先通过引入两阶段博弈形式化企业竞争战略选择过程,并用二层规划刻画该博弈过程,通过求解该二层二次规划获得两期博弈的均衡解;据此对处于价格竞争市场中的两个企业竞争行为选择过程进行仿真,验证了根据两期博弈进行的企业竞争行为的分类和选择的正确性。     

基于模糊机会约束双层规划的动态火力分配建模与实现

针对现有动态火力分配模型未考虑不确定因素及复杂约束的问题,引入不确定规划理论,建立了基于模糊机会约束双层规划的动态火力分配模型.首先,以最大化效费比和尽早拦截分别作为模型的上下层目标函数,并考虑复杂战场环境下的模型约束.在此基础上,构建了一种针对双层多约束动态火力分配问题的递阶结构粒子编码方案,并将带审敛因子的离散变邻域粒子群算法及带怀疑因子及斥力因子的粒子群算法有效结合,利用模糊模拟技术,提出一种分层递阶的混合模糊粒子群算法.仿真实例表明,该算法具有更强的全局寻优能力和更快的收敛速度,能够满足大规模动态火力分配问题对时效性的高要求.     

静态武器目标分配问题的攻击界整数规划求解方法

静态武器目标分配(weapon-target assignment, WTA)问题的直接表现形态是非线性.在不丧失模型最优解的前提下,本文把WTA问题建模为整数线性规划(ILP)模型,并提出在最优武器分配方案中攻击特定目标的武器数量存在上界(攻击界).在采用启发式方法限定攻击界后,WTA问题的ILP模型的维数被大规模降低,使得求解能够在短时间内完成.与近年来发表于国内外期刊上的算例进行试算比较,结果显示本文提出的方法在求解速度和求解优化程度方面具有明显的优势.     

求解可分离连续凸二次背包问题的直接算法

经典算法一般采用迭代过程求解连续凸二次背包问题,研究了求解可分离连续凸二次背包问题的直接算法。分析了可分离连续凸二次背包问题的结构特性,通过两个命题和两个定理研究了可分离连续凸二次背包问题的解的特性,提出了一种快速的求解该问题的直接算法。该算法能快速有效地求解可分离连续凸二次背包问题的最优解,算法的时间复杂度和空间复杂度都是O(n),都比经典算法节约很多。     

Support vector classification algorithm based on variable parameter linear programming

To solve the problems of SVM in dealing with large sample size and asymmetric distributed samples, a support vector classification algorithm based on variable parameter linear programming is proposed. In the proposed algorithm, linear programming is employed to solve the optimization problem of classification to decrease the computation time and to reduce its complexity when compared with the original model. The adjusted punishment parameter greatly reduced the classification error resulting from asymmetric distributed samples and the detailed procedure of the proposed algorithm is given. An experiment is conducted to verify whether the proposed algorithm is suitable for asymmetric distributed samples.     

关于线性二级价格控制问题的注记

文［２,３,４］基于文［２］中的一条命题对价格控制问题的最优性、解集的性质及算法进行了系列研究,本文用反例说明上述有关结果所依据的命题是错的,并提出待解决的问题.