张祥，刘晓宇

2024, 41(5):18-28. DOI: 10.11721/cqnuj20240509

[摘要](26) [HTML](0) [PDF 1.67 M](65)

摘要:
迁移操作是生物地理学优化（biogeography-based optimization，BBO）算法中的核心部分，通过改进迁移率模型可以更好地实现信息交换，从而提升算法的全局搜索能力。针对传统BBO算法采用线性迁移率模型搜索能力弱的问题，提出了一种迁入（迁出）率函数曲线随物种数量变化呈先平缓递减（或递增）再快速递减（或递增）的圆弧曲线迁移率模型，能更好地在全局范围内寻优。介绍了BBO算法的原理及过程，建立了该算法核心的迁移率模型，并将该模型下的BBO算法与线性、余弦和双曲正切变型迁移率模型下的BBO算法进行对比。数值实验部分对12个典型的测试函数进行优化性能测试及对比分析，结果显示：相较于线性、余弦和双曲正切变型迁移率模型，圆弧曲线迁移率模型下的BBO算法在寻优最小值、平均最小值和方差性能等指标上均有一定的提升。

2 一种赋有BB类步长的新随机方差缩减梯度算法

陈炫睿，刘泽显，倪艳

2024, 41(5):7-17. DOI: 10.11721/cqnuj20240511

[摘要](32) [HTML](0) [PDF 903.22 K](62)

摘要:
为随机方差缩减梯度(stochastic variance reduced gradient，SVRG)算法引入自适应步长,并在此基础上进一步提高算法数值性能。首先利用具有二维二次终止性的BB类步长自适应计算SVRG算法的步长。然后在SVRG算法的内循环中引入停止准则和负动量来加速算法的收敛速度。利用Matlab对提出的新算法进行数值实验，观察算法的数值性能。通过分析算法的数值实验结果，得出算法性能与在最佳步长调整下的SVRG算法相当，此外新算法对于初始步长的选取不敏感，且具有自动生成最优步长的能力。

3 不确定多目标优化问题的一类鲁棒标量化方法

张静，邓枘，赵克全

2024, 41(5):1-6. DOI: 10.11721/cqnuj20240502

[摘要](33) [HTML](0) [PDF 345.15 K](64)

摘要:
对不确定多目标优化问题的（近似）鲁棒弱有效解和（近似）鲁棒有效解的性质进行研究。通过对带松弛和剩余变量的鲁棒标量化问题（近似）最优解的研究，建立了（近似）鲁棒弱有效解和（近似）鲁棒有效解的一些充分条件和必要条件。将确定性多目标优化问题提出的带松弛和剩余变量标量化模型推广到鲁棒情形，提出了一类新的鲁棒标量化问题。所得结果是对最近一些研究工作的改进与推广。

4 一个基于d阶张量奇异值分解的互联网流量数据恢复方法

段宇轩，刘金杰

2024, 41(4):84-93. DOI: 10.11721/cqnuj20240406

[摘要](52) [HTML](0) [PDF 1.70 M](206)

摘要:
精准恢复互联网流量数据能降低不完全数据对网络任务过程的损害，因此，针对互联网流量数据的相似性和周期性这一时空特性，基于d阶张量奇异值分解(d阶T-SVD)，结合时空正则化策略，对具有四阶张量结构性质的互联网流量数据构建了恢复模型。这一模型的核心在于能够深入挖掘数据的同时保留了内部复杂的结构特性，从而实现更高质量的数据恢复。采用交替极小化方法，设计了一种高效且稳定的算法，以实现对模型的精确求解。最后选取了2个真实的互联网流量数据集，模拟随机性缺失和结构性缺失的数据场景，对提出的方法进行了全面验证。实验结果表明，该方法在数据恢复性能上相较于现有方法，展现出明显的优势。

5 政府补贴对动力电池再生利用技术创新的激励效应

陈宇科，童欣

2024, 41(4):68-83. DOI: 10.11721/cqnuj20240404

[摘要](65) [HTML](0) [PDF 928.25 K](210)

摘要:
加快动力电池再生利用技术的研发，是实现废旧动力电池规范化回收和资源化再生利用的重要路径，因此，探究激励动力电池再生利用技术创新的政府规制措施具有重要意义。基于生产者责任延伸制度，构建由第三方再制造商、动力电池生产商和政府组成的三方演化博弈模型，运用Matlab对三方主体在不同稳定性条件下的演化策略进行仿真，对比分析政府规制措施对第三方再制造商、动力电池生产商策略演化的影响。研究发现：1）政府实施动力电池再利用技术研发补贴政策，能够有效促进第三方再制造商积极投入，动力电池生产商主动承担生产延伸责任；2）相对于动力电池生产商，政府补贴第三方再制造商，能够显著提高积极投入研发的意愿；反之，政府对动力电池生产商采取适当的惩罚措施，更加能够激励其主动承担研发再生利用技术的责任。

6 最小化总完工时间且工件可拒绝的单机双代理多任务排序问题

张新功

2024, 41(4).

[摘要](42) [HTML](0) [PDF 385.65 K](104)

摘要:
摘要:【目的】研究了工件可拒绝的双代理单机多任务排序问题。【方法】双代理之间不可互相打扰，它们共同使用单台机器来完成各自工件的加工，第一个代理目标函数为最小化总完工时间。第二个代理最大完工时间不超过某个上界。给定总拒绝费用的允许上界，每个工件有两个选择: 接受或拒绝。【结果】排序目的是为了第二个代理最大完工时间不超过某个上界的条件下，要使得第一个代理目标函数最小化。【结论】由于该问题是NP难问题，为该问题给出最优性质刻画和复杂度分析，以及设计了伪多项式动态规划算法。并用算例实验来说明了算法的可行性。

7 鲁棒多目标优化问题的约束标量化方法

邓枘，赵克全

2024, 41(3):20-25. DOI: 10.11721/cqnuj20240307

[摘要](162) [HTML](0) [PDF 360.48 K](429)

摘要:
为了研究带约束鲁棒标量化问题的最优解与多目标优化问题的鲁棒有效解和鲁棒弱有效解之间的关系，获得鲁棒解的性质。利用鲁棒标量化方法将带约束的确定性多目标优化问题推广到鲁棒多目标优化问题，并在不同参数条件下，对鲁棒有效解和鲁棒弱有效解进行研究。建立了鲁棒有效解和鲁棒弱有效解的一些充分条件，并给出具体例子对主要结果进行解释。所得结果是对最近一些研究工作的改进与推广。

8 大规模可分凸优化问题的自适应步随机原始对偶算法

周晓艳，罗洪林

2024, 41(3):9-19. DOI: 10.11721/cqnuj20240303

[摘要](126) [HTML](0) [PDF 1.24 M](283)

摘要:
针对大规模可分凸优化问题，提出自适应步随机原始对偶算法。首先将此问题等价地转换为一个对偶变量可分离的鞍点问题，接着随机选择鞍点问题的对偶变量更新，并按照一定规则自适应选取原始对偶步，证明得到该算法迭代点的遍历序列按期望以O(1/N)的速率收敛。数值实验的结果表明该算法可以有效解决正电子发射断层成像问题。

9 具有范数结构凸多目标优化问题的最优性条件

陈洁，夏远梅，赵克全

2024, 41(3):1-8. DOI: 10.11721/cqnuj20240306

[摘要](160) [HTML](0) [PDF 419.56 K](301)

摘要:
研究一类具有范数结构特殊多目标优化问题的最优性条件。通过计算该类问题目标函数的广义次微分，系统论述了Pareto有效解的FJ最优性条件和KKT最优性条件，并基于这些定理定义了新的Pareto-FJ稳定点和Pareto-KKT稳定点，提出并证明了这2类稳定点的等价条件，以及它们对应的几何最优性条件。针对带有一般约束和区间约束的一类具范数结构凸多目标优化问题，建立了Pareto-FJ最优性条件、Pareto-KKT最优性条件等一系列定理。所得结果丰富了多目标优化理论，为具有范数结构多目标优化问题的应用研究打下基础。

10 融入单元格结构信息的表格抽取方法

乔岩，吴至友，高桓，段旭祥

2024, 41(2):137-144. DOI: 10.11721/cqnuj20240209

[摘要](166) [HTML](0) [PDF 1.27 M](17)

摘要:
现有的端到端方法和基于预训练模型的方法在训练过程中未有效利用表格单元格的结构信息，从而影响了表格文本在模型中的向量表示和最终的语义信息抽取精确率；因此提出了进一步利用单元格结构信息来改进光学字符识别效果的端到端方法和增加单元格序列预测任务的预训练方法。实验结果显示改进后的2种方法在表格语义信息抽取任务中取得了更好的效果，F1值分别提升了0.204 6和0.017 6。改进后的方法加强了单元格结构信息在表格中的重要性，提高了表格语义信息抽取的精确率。

11 基于混合寡头垄断模型的碳排放交易机制社会福利分析

周强，陈雁玲，陈哲

2024, 41(2):129-136. DOI: 10.11721/cqnuj20240211

[摘要](180) [HTML](0) [PDF 455.50 K](16)

摘要:
构建了基于混合寡头垄断模型的碳排放交易市场，分别计算了企业进入碳排放交易市场前后的均衡产量决策以及社会福利的变化情况，讨论了碳配额分配政策与社会福利之间的联系。研究结果表明在基于混合寡头模型的碳排放交易市场中，政府对碳配额分配政策做适当的优化可以在不损失环境有效性的前提下提高社会福利，推广了已有的一些成果，充实了混合双寡头垄断模型下碳排放交易体系中的社会福利分析，为政府产业政策的制定提供了理论依据。

12 中断情景下EV充电站与多类型充电桩联合布局优化

范志强，师冉冉，梁宁宁，李姗姗

2024, 41(2):119-128. DOI: 10.11721/cqnuj20240215

[摘要](190) [HTML](0) [PDF 1.28 M](17)

摘要:
考虑到现有研究多是对充电站的选址进行规划,较少讨论中断情景与电动汽车（electric vehicle, EV）用户充电距离。因此，在中断情景下将研究范畴拓展至充电站与充电桩联合布局优化，以成本最小和距离最短为目标构建了多目标规划模型。针对问题的NP-困难特性，首先设计了基于K-Means聚类的启发式算法，以快速生成较好的初始可行解，然后提出改进遗传算法求解模型。通过算例分析，验证了模型的有效性。所建模型能够有效解决中断情景下的EV充电站与充电桩联合布局优化问题，所提算法在求解精度与稳定性方面要优于已有算法。

13 基于凸近似避障原理的自动驾驶集成决策与控制方法

陈伟炳，白富生

2024, 41(2):109-118. DOI: 10.11721/cqnuj20240208

[摘要](169) [HTML](0) [PDF 3.82 M](11)

摘要:
针对结构化道路下自动驾驶汽车的轨迹跟踪问题，提出了一种基于凸近似避障原理的自动驾驶集成决策与控制方法。首先基于凸近似避障原理，对安全约束进行优化，适当缩小轨迹可行域，只保留与特定周车交互相关的部分可行点；然后结合模型预测控制算法，建立低速场景下线性化的自行车运动学模型，以轨迹跟踪误差最小为目标，考虑自车和周车的外形、道路几何约束和安全约束，构造多个与静态路径相关的最优控制问题，使用外罚函数处理约束，基于序列二次规划方法进行求解，选择最优轨迹进行跟踪。在Carla仿真平台上的高速公路仿真实验结果表明提出的基于凸近似避障原理的自动驾驶集成决策与控制方法虽然通过效率有所下降，但是驾驶安全性得到充分保障，并且轨迹跟踪性能未受影响，因此该方法能够有效降低自动驾驶中的决策风险。

14 基于NSGA-Ⅱ的物流末端人员配置的多目标决策

李翰章，马暕

2024, 41(2):100-108. DOI: 10.11721/cqnuj20240202

[摘要](113) [HTML](0) [PDF 669.17 K](12)

摘要:
研究同时考虑客户满意度和成本的物流末端配送环节中快递人员配置问题。在考虑到满意度和快递员的情况下，通过人员配置成本、惩罚成本和运输成本所构成的总成本最小和顾客满意度最大时的人员配置方案，并采用NSGA-Ⅱ算法在Python软件上求解物流末端配送问题，最后进行了案例分析。分析结果表明：所建立的物流末端人员配置和路径优化的多目标优化模型实现了人员配置、客户满意度和成本的优化，且能够在保证客户满意度的情况下降低人员成本。所提出的方案为物流末端快递人员配置的多目标优化问题提供了理论依据。

15 “日产日清”背景下的医疗废物清运车辆路径优化研究

李凡立，黄帅，王佩，林尤武

2024, 41(2):88-99. DOI: 10.11721/cqnuj20240204

[摘要](147) [HTML](0) [PDF 616.95 K](14)

摘要:
研究“日产日清”背景下的清运车辆调度优化，以避免医疗废物引发二次污染。综合考虑医疗废物清运工作中面临的各种约束条件，建立混合整数优化模型。针对模型特点，设计混合蚁群算法，通过不断迭代求解整数优化子模型与线性规划子模型来得到合理的清运策略。构建的模型和算法可以有效帮助医疗废物处置企业决策合理的清运车辆访问顺序、访问时间、清运量以及车辆数与工作时间等。与传统模型相比，“日产日清”背景下的清运策略需要更多车辆与更高成本，但可以有效避免医疗废物的堆积。

16 带软时间窗的多商品需求可拆分两阶段车辆路径问题研究

徐东洋，吕闯，王利娟

2024, 41(2):75-87. DOI: 10.11721/cqnuj20240210

[摘要](203) [HTML](0) [PDF 671.23 K](16)

摘要:
干线、支线作为电商企业物流配送的关键环节，两者协同优化对降本增效意义重大。基于干线、支线实际运营特征，提炼出软时间窗、多车场、多商品、需求可拆分两阶段车辆路径问题，建立以车辆路径成本、固定派车成本和惩罚成本(违反配送时间要求)为优化目标的混合整数规划模型；基于派车次数和运输距离节约的贪婪思想，设计高效启发式求解算法，并借助27个小规模算例和8个较大规模算例对模型和算法的求解效果进行验证。实验结果表明：1) 借助优化软件，模型在2 h内能够求解5个区域中心仓库、20个中转仓库、4种商品的算例；所设计的启发式算法能够在较短时间内对现实中的较大规模问题求出可行解，求解能力和求解效率远优于优化软件CPLEX。2) 问题复杂度随着问题规模即区域中心仓库个数、中转仓库个数和商品种类数的增加急剧增加，且中转仓库个数对问题复杂度的影响最大，区域中心仓库个数对问题复杂度的影响次之，商品种类数对问题复杂度的影响最小。3) 对于较小规模算例，干线配送成本占比较大；随着算例规模增加，支线环节派车数量增幅较大，进而导致支线配送成本明显增加。4) 延长车辆最大工作时间后，干线环节派车数量减幅较大，总配送成本明显降低；放宽配送第2阶段车容量限制，则该阶段的用车数量大幅度降低。研究成果不仅可拓展两阶段车辆路径问题现有理论，而且有助于电商企业实现多级配送网络高效协同运作；此外通过优化配送方案，可减少派车次数，并有助于缓解城市交通压力和改善城市交通环境。

17 面向饲料加工的排产优化方法研究

亓祥波，王宏伟，王浩毅，马志强，张浩

2024, 41(2):65-73. DOI: 10.11721/cqnuj20240205

[摘要](166) [HTML](0) [PDF 2.87 M](15)

摘要:
为了提高饲料企业在成本和质量上的优势，需要采用更加科学的方法制定排产计划。首先根据饲料加工排产的特点构建了基于批量组织生产的排产模型；其次，针对布谷鸟搜索(cuckoo search，CS)算法收敛速度慢与局部搜索能力弱的问题，提出不同的改进策略形成改进CS算法求解了排产模型，改进算法运用NEH方法、Logistic混沌映射方法以及随机方法生成初始解，使用了动态改变步长的策略以平衡算法探索能力与开发能力，增加基于差分进化的交叉阶段以增强最优解的挖掘能力。采用改进CS算法，以最小化总流经时间为求解目标，在40个Taillard测试集实例和实际饲料排产数据上进行了实验，验证了改进CS算法的寻优能力。结果证明了改进CS算法在求解流水线式生产车间排产问题上的有效性。

18 改进算术优化算法求解考虑机器老化效应和工件释放时间的作业车间调度问题

陈照辉，刘海杨，夏倩，张新功

2024, 41(2):56-64. DOI: 10.11721/cqnuj20240206

[摘要](193) [HTML](0) [PDF 1.45 M](12)

摘要:
研究考虑机器具有老化效应和工件带有释放时间约束的作业车间调度问题（job shop-scheduling problem, JSP）。建立以最小化最大完工时间为目标的调度优化模型，并设计1种改进的算术优化算法（improved arithmetic optimization algorithm, IAOA）对该问题进行求解。算法首先通过排序值转换规则将IAOA连续解空间映射到JSP的离散空间，并对JSP进行编码，然后使用插入式贪婪解码算法进行解码。提出了非线性数学优化加速函数和6种邻域搜索策略对标准算术优化算法（arithmetic optimization algorithm, AOA）进行改进。通过在33个JSP数据集上进行测试并与AOA、灰狼优化算法和算术三角函数优化算法进行对比分析，结果表明提出的IAOA具有较好的优化效果以及收敛能力，且该算法克服了AOA求解精度低、收敛速度慢的缺陷。

19 具有恶化效应、资源分配、速率修正和松弛工期的排序问题

梁媛，赵玉芳

2024, 41(2):42-55. DOI: 10.11721/cqnuj20240203

[摘要](147) [HTML](0) [PDF 520.16 K](22)

摘要:
研究带有松弛工期指派的单机排序问题，工件的实际加工时间同时受到恶化效应、凸资源分配与一次机器速率修正活动的影响。为确定工件的最优排序、速率修正活动的最优位置、最优的公共容许流和最优的资源分配量，使2个约束目标函数极小化。第1个目标函数是在满足资源总量有限的条件下，极小化总惩罚费用，即提前、延误、公共容许流和时间表长的加权和；第2个目标函数是在总惩罚有限的条件下，极小化资源消耗总费用。将上述问题分别转化为指派问题。当速率修正活动位于不同的位置时，选取使得目标函数最小的解为最优解。对2个问题分别给出多项式时间算法，算法的复杂度为O(n4)，其中n为工件的数量。用数值算例分别验证2个算法，说明给出的求解算法比较有效。

20 单机带有不可用区间的松弛工期的排序问题

唐小敏，张新功

2024, 41(2):37-41. DOI: 10.11721/cqnuj20240207

[摘要](108) [HTML](0) [PDF 342.30 K](9)

摘要:
研究了在单机情形下具有不可用区间的松弛工期问题，不可用区间意味着在此区间不允许工件加工，且工件中断可恢复。松弛工期是工件加工时间加上1个给定的常数，这个常数为决策变量，排序的任务是给所有工件分配工期，同时确定工件的加工次序以使得目标函数值最小。目标函数值包括由于工件误工、提前及工期分配而导致的相关损失。根据不同的损失系数关系讨论了松弛工期的范围，提出动态规划算法。证明了动态规划的时间复杂性为O((P+T－pmin)nP2)。通过算例分析说明了算法的可行性。