• 2021年第1期文章目次
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    • 基于二阶锥规划的鲁棒投影支持向量机

      2021(1):1. DOI: 10.11721/cqnuj20210116

      摘要 (2290) HTML (0) PDF 454.26 K (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】投影支持向量机是通过将线性判别分析的思想应用到双子支持向量机,从而提出的一种新的非平行分类模型,旨在寻找两个不平行的投影方向而非超平面。然而该模型不够鲁棒,当训练数据集中存在大量的异常点或噪声时,投影支持向量机所学习的投影方向往往会受到影响而发生偏移,从而分类性能下降,需要进一步降低模型对异常点或噪声的敏感性,提升模型的鲁棒性。【方法】在模型中引入机会约束,在投影空间中允许部分投影样本到它的样本中心投影的距离大于它到另一类样本中心的投影距离,即给出了分错样本概率的一个上界。【结果】得到一个新的带有机会约束的鲁棒投影支持向量机,并等价地转化为二阶锥规划问题,从而只需求解一对线性二阶锥规划问题即可训练出两个非平行投影方向。【结论】在有关UCI数据集以及增加噪声的该数据集的数值实验中,上述基于二阶锥规划的鲁棒投影支持向量机与其他算法相比,准确率变化很小,相对稳定,具有更好的鲁棒性和泛化能力。

    • 高速公路充电站选址定容问题的多目标优化方法

      2021(1):11. DOI: 10.11721/cqnuj20200611

      摘要 (2431) HTML (0) PDF 922.81 K (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】高速公路充电站位置选择和容量确定对电动汽车应用推广具有重要意义。【方法】针对高速公路充电站选址定容问题,通过引入充电站的平均适配率,即电动汽车的充电需求与当前充电站总容量之间的匹配程度,以充电站的建设成本最小和充电站的平均适配率最大为目标建立了新的多目标优化模型。【结果】利用多目标优化问题的NSGAII算法对模型进行了数值实验,验证了模型的有效性。此外,本文也进一步研究了出行车辆数量、充电桩功率以及续航里程对充电站的建设成本和适配率的影响。【结论】数值实验表明:本文提出的多目标优化方法可以得到更高的充电站利用率和更低的建设成本,为高速公路充电站的选址定容问题提供了更加科学合理的决策参考。

    • 基于约束优化的混合径向基函数响应面方法

      2021(1):22. DOI: 10.11721/cqnuj20210113

      摘要 (3236) HTML (0) PDF 994.99 K (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】为更好地求解昂贵黑箱函数优化问题。【方法】在响应面约束优化算法的基础上,采用由薄板样条径向基函数模型和三次径向基函数模型的组合得到的混合模型作为新响应面模型对黑箱函数进行逼近,并且在优化过程中自适应选择混合模型的权重因子。【结果】得到了混合径向基函数响应面算法。【结论】在34个常用检验问题上得到的算法数值实验结果表明所提出的算法优于原有的响应面约束优化算法、OPUS算法和SAMSO算法。

    • E - 预不变凸区间值函数及其在数学规划中的应用

      2021(1):30. DOI: 10.11721/cqnuj20210104

      摘要 (2303) HTML (0) PDF 426.75 K (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】提出并研究了在 LU- 序关系下的 E - 预不变凸区间值函数。【方法】首先给出了 LU- E - 预不变凸区间值函数和LU- E - 不变凸区间值函数的定义,举例验证了 LU- E - 预不变凸区间值函数的存在性;其次讨论了 LU- E - 预不变凸区间值函数与其他几类区间值函数间的关系;最后研究了一类 LU- E - 预不变凸区间值优化问题,给出了 E -type-Ⅰ 型最优解和 E -type-Ⅱ 型最优解的概念,并证明了 E -KKT 最优性条件的必要性和充分性条件。【结果】基于 LU- 序关系,理论推导并举例验证。【结论】文中将近期关于广义凸函数的一些研究成果进行了推广,在一定程度上丰富了广义凸函数的研究。

    • 二层多目标随机规划逼近有效解集的上半收敛性

      2021(1):39. DOI: 10.11721/cqnuj20210115

      摘要 (2102) HTML (0) PDF 369.38 K (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】为了研究通过逼近方法求解二层多目标随机规划有效解集与精确的有效解集之间的相互关系,针对下层为单目标随机规划,上层为多目标随机规划的一类二层随机规划逼近问题,构建了二层多目标随机规划逼近有效解集上半收敛性的理论框架。【方法】将多目标二层随机规划分解成多个单目标二层随机规划,利用每个单目标二层随机规划逼近最优解集的上半收敛性,借助于多目标二层随机规划有效解集可以表示为所有单目标二层随机规划最优解集的交集的结构特点,对二层多目标随机规划逼近问题的有效解集的收敛性结果进行了推断。【结果】建立了二层多目标随机规划逼近有效解集的上半收敛性。【结论】提供了利用逼近方法求解二层多目标随机规划有效解集可以近似替代精确的有效解集的理论依据。

    • 基于模糊理论的设备多目标预防性维护策略研究

      2021(1):48. DOI: 10.11721/cqnuj20210114

      摘要 (2145) HTML (0) PDF 510.42 K (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】针对当前生产设备多为单一目标维护决策的不足,同时考虑维护成本率和设备可用度,提出了一种基于模糊理论的多目标预防性维护策略模型。【方法】针对设备的衰退过程,结合役龄递减因子和故障率递增因子的混合故障率来描述设备的衰退特性;在此基础上,以可靠性阈值和预防维护次数为决策变量、设备维护成本率和设备可用度为目标函数建立设备多目标预防维护策略模型,基于模糊加权平均算法求解多目标维护决策模型。【结果】在仅以维护成本率为决策目标时,最优可靠性阈值为 0.7 ,最优维护次数为 5 ;在仅以设备可用度为决策目标时,最优可靠性阈值为 0.7 ,最优维护次数为 2 ;在多目标情况下偏重维护成本率时,最优可靠性阈值为 0.7 ,最优维护次数为 4 ;在多目标情况下偏重设备可用度时,最优可靠性阈值为 0.7 ,最优维护次数为 3 。【结论】设备多目标预防维护策略模型更具灵活性,更加符合实际情况。

    • T - 凸空间中广义H0-条件下的 KKM 定理

      2021(1):53. DOI: 10.11721/cqnuj20210102

      摘要 (2011) HTML (0) PDF 329.92 K (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】为了在不具有线性结构的 T - 凸空间中得到弱于 H 0 - 条件的 GH 0 - 条件下的 KKM 引理。【方法】利用非线性分析中关于度量以及从属于紧集的有限覆盖的单位分解构造辅助函数,并基于 GH 0 - 条件的特征,构造复合函数。【结果】在弱于 H 0 - 条件的 GH 0 - 条件下建立了 T - 凸度量空间和 T - 凸拓扑空间中的 KKM 引理。【结论】在空间结构和凸结构条件较弱的情形下推广了 KKM 引理。

    • 路的3类积图的邻点扩展和可区别全染色

      2021(1):57. DOI: 10.11721/cqnuj20210106

      摘要 (2352) HTML (0) PDF 270.75 K (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】为了得到两条路的积图的邻点扩展和可区别全色数。【方法】直接构造了两路的笛卡尔积、直积、半强积的邻点扩展和可区别全染色。【结果】得到这3类积图的邻点扩展和可区别全色数。【结论】证明了NESDTC猜想对于两路的笛卡尔积、直积、半强积成立。

    • 关于总加权提前损失的两个代理单机排序问题

      2021(1):64. DOI: 10.11721/cqnuj20210105

      摘要 (2483) HTML (0) PDF 346.79 K (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】研究与总加权提前损失有关的两个代理单机排序的问题。【方法】第1个代理工件的工期相同,目标函数是最小化总加权提前损失;第2个代理的目标函数是最大正则函数,它的特殊情形为最大完工时间。目标是寻找一个排序,使得在满足第2个代理目标可行的情况下,第1个代理目标函数值最小。【结果】利用背包问题证明了该问题是一般意义下NP难的。【结论】最终给出了总加权提前损失有关的两个代理单机排序问题的一个最优算法,并证明了该算法是拟多项式时间可解的。

    • 基于交通违法行为的外卖分级配送政府补贴机制研究

      2021(1):75. DOI: 10.11721/cqnuj20210101

      摘要 (2036) HTML (0) PDF 501.13 K (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】为减少外卖配送员的交通违法行为,构建和谐有序的城市交通环境,探讨外卖分级配送政府补贴机制可行性。【方法】借助问卷调查法对西安市外卖配送情况进行调研,利用多方博弈理论,构建政府、外卖配送企业和消费者的三方参与的博弈模型,通过参数分析和数值仿真模拟,验证提出的外卖分级配送政府补贴机制对于缓解外卖配送交通违法的可行性。【结果】实行外卖分级配送政府补贴能够提高社会福利,减少外卖配送员的交通违法行为,但政府的最优化策略与外卖配送产品的质量差异有关,质量差异大时,政府可不进行干预,充分发挥外卖市场的灵活性;质量差异较小时,政府要采取较高的补贴率才能达到社会福利最大化的目标。【结论】以外卖配送的交通安全问题为研究重点,分析该问题产生的内因,提出外卖配送领域的分级配送机制,并借鉴经典的三方博弈模型分析该机制可行性和均衡结果,将博弈理论引入了外卖配送研究领域。

    • 考虑渠道权力结构和绿色偏好的闭环供应链决策优化

      2021(1):84. DOI: 10.11721/cqnuj20210108

      摘要 (2368) HTML (0) PDF 660.70 K (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】考虑消费者绿色偏好的影响,研究不同渠道权力结构下闭环供应链的决策模型。【方法】在单一制造商、单一零售商和单一的第三方回收商组成闭环供应链中,构建零售商、制造商和第三方回收商集中决策模型,零售商与第三方回收商Nash均衡模型以及制造商与第三方回收商Nash均衡模型,利用Nash博弈、Stackelberg博弈和最优化理论分析并比较闭环供应链的不同渠道权力结构下的优化决策以及绿色偏好对最优决策的影响。【结果】发现集中决策闭环供应链的最优利润随消费者绿色偏好的增加而增加;制造商领导下两类Nash均衡模型中各个权利主体的利润随着消费者绿色偏好的增加而增加;各权力结构下的绿色度和价格均随消费者绿色偏好的增加而增加等。【结论】拓展了先前的研究成果,为供应链参与者指定决策提供帮助。

    • 带有学习效应的多阶段混合流水车间调度问题研究

      2021(1):93. DOI: 10.11721/cqnuj20210103

      摘要 (2946) HTML (0) PDF 703.64 K (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】研究考虑学习效应和顺序相关调整时间的多阶段混合流水车间调度问题。【方法】针对该问题的特点,建立以最小化最大完工时间和总能耗为目标的混合流水车间调度问题模型,同时设计一种改进的混合蛙跳算法进行求解。采用不同规模的测试问题对提出的算法进行测试,并与另外3种算法进行对比。【结果】提出的算法的效果均优于另外3种算法。此外,不同的学习率对调度目标的影响存在差异。【结论】该研究对企业提高生产效率和节能降耗的目标有一定的指导意义,可为企业在制定生产调度方案时提供决策支持。

    • 城市地下垃圾中转站选址及两级转运联合最优方案研究

      2021(1):98. DOI: 10.11721/cqnuj20210109

      摘要 (2521) HTML (0) PDF 804.41 K (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】城市垃圾收运系统作为垃圾回收处理的重要环节,研究这一系统的合理规划对城市垃圾有效治理意义重大。【方法】结合城市垃圾收运模式、地下物流系统与选址分配理论,建立以地下垃圾中转站建设成本、垃圾转运成本和管理成本之和最小为目标的选址及转运数学规划模型。借助36组大规模算例和优化软件CPLEX进行仿真实验及实例演练分析。【结果】实验结果表明:1) 建立的模型可快速求解所有的算例;2) 所研究问题复杂度随着问题规模的增加急剧增加;3) 考虑需求的可拆分相对于不可拆分的方案可节约22%的运营成本。【结论】研究成果不仅可拓展垃圾中转站选址及转运问题现有理论,而且可为城市垃圾收运系统的合理规划提供科学指导,以期缓解城市垃圾收运压力、改善城市居住环境。

    • 差分进化算法求解自动堆垛起重机调度问题

      2021(1):107. DOI: 10.11721/cqnuj20210107

      摘要 (2635) HTML (0) PDF 741.28 K (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】研究了自动化码头双自动堆垛起重机(Automatic stacking crane,ASC)调度问题,为了提高堆场的作业效率,考虑ASC作业过程中的干扰和冲突,以极小化所有作业的总完工时间为目标,建立自动化码头双ASC调度问题的混合整数规划模型。【方法】通过CPLEX求解器对模型进行求解。为了解决中等规模问题,设计了基于任务编码的离散差分进化算法进行求解,并把求解结果与遗传算法求解结果进行对比析。【结果】所设计的离散差分进化算法能够在要求的时间内解决自动化码头双ASC调度问题;【结论】相较于遗传算法,本文提出的算法寻优能力更强。

    • 带有拒绝工件和学习效应的资源约束排序问题研究

      2021(1):114. DOI: 10.11721/cqnuj20210110

      摘要 (3671) HTML (0) PDF 394.89 K (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】研究工件加工时间具有学习效应以及工件可拒绝的单机排序问题。在线性和凸资源分配函数的两种模型下,为求得可接受加工的工件集合、可拒绝工件的集合以及确定可接受工件集合中的最优工件排序,使工件的时间表长、总完工时间、资源耗费费用和工件拒绝费用的加权和最小。【方法】对于线性资源分配函数问题,在拒绝工件数给定的情况下,此问题可转化为指派问题。对于凸资源分配函数问题,此问题可以用动态规划算法进行求解。【结果】对于带有拒绝工件和学习效应的资源约束排序问题给出了最优求解算法,且它们的时间复杂度分别为 O(n4 )和 O (n3 ),其中 n 为工件的个数。【结论】算法分析和 CPU 运算时间表明给出的求解算法非常有效。

    • 基于差分进化算法的自动化集装箱码头AGV调度问题

      2021(1):123. DOI: 10.11721/cqnuj20210112

      摘要 (2537) HTML (0) PDF 652.64 K (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】自动化集装箱码头的水平运输作业是影响港口物流效率的关键环节,通过优化自动导引车(Automated guided vehicle,AGV)的任务分配,减少装卸作业的时间,提高港口生产效率。【方法】在同时考虑集装箱装卸作业的基础上,就AGV调度问题建立混合整数规划(MIP)模型,优化目标为极小化岸桥完工时间。考虑到该问题具有NP困难性,设计了离散差分进化(DDE)算法进行近似求解。【结果】通过数值仿真验证了MIP模型和DDE算法的有效性。【结论】结果表明上述模型和算法可以为自动化集装箱码头的装卸作业提供帮助。

    • 基于NSGA-Ⅱ 的医疗设备预防性维护与病人调度联合优化

      2021(1):134. DOI: 10.11721/cqnuj20210111

      摘要 (3883) HTML (0) PDF 920.05 K (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:【目的】针对病人进行核磁共振成像预约检查过程中出现的调度与设备维护计划相互影响的问题,提出一种联合优化模型,研究对象是单机系统,多位病人等候进行检查。【方法】考虑到设备失效服从威布尔分布,设备具有堕化效应,引入役龄递减因子、失效率递增因子、维护时间递增因子和维护费用递增因子对设备的劣化过程做了模拟,构建了合适的维护方案。接着考虑到病人就诊过程中设备必须保持足够的可靠度,保证病人就诊检查全过程的安全性,制定了一种提前式预防性维护方案。【结果】以总成本最低、总延误时间最少、总就诊时间最少为目标,采用 NSGA-II 算法求得 Pareto 最优解,采用层次分析法使医院的预约系统能够根据实际情况排布出合适的调度方案,有效协调病人就诊调度与设备维护计划。【结论】通过实际算例证明了所提出的联合优化模型的有效性。

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