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基于模糊规划的工程项目均衡优化研究

基于模糊规划的工程项目均衡优化研究

作者：高建炳安徽工业大学

学位级别：硕士

建筑工程项目的成败不仅关乎各企业的生存，也对国民经济有着重大的影响。伴随着现代工程项目大型化、复杂化的发展趋势，亟需将不确定因素考虑到工程优化中。因此，传统的优化方法已经不能满足和适应现代工程项目管理的需要，迫切需要... 详细信息

建筑工程项目的成败不仅关乎各企业的生存，也对国民经济有着重大的影响。伴随着现代工程项目大型化、复杂化的发展趋势，亟需将不确定因素考虑到工程优化中。因此，传统的优化方法已经不能满足和适应现代工程项目管理的需要，迫切需要一种新的、与之相适应的优化思想和方法。模糊规划理论为研究工程项目管理提供了一些新的思想，模糊规划理论与项目管理理论相结合是研究工程项目管理问题的有效途径。本文以模糊理论、网络计划技术等理论为基础，引入了可信性理论的思想，对工程项目均衡优化问题进行了深入分析，根据不同的决策准则，建立了相应的数学规划模型，并分别设计了混合智能算法。本论文的主要工作包括：（1）研究了模糊环境下的工程项目工期优化问题。首先，利用三角模糊数来描述活动持续时间的不确定性，建立了成本约束下工期优化的三个模糊模型，分别是期望工期最小化模型、工期临界值最小化模型、工期可信性最大化模型;其次，设计了模糊模拟、神经网络和遗传粒子群算法相结合的混合智能算法求解这三个模型;最后，通过案例对模型的合理性和实用性进行了验证。（2）研究了多模式工期-成本-质量模糊均衡优化问题。首先，将活动不同执行模式的持续时间、所需费用、获得质量以及质量权重的不确定性通过三角模糊数来表示，建立了多模式工期-成本-质量均衡优化的模糊期望值模型;接下来，设计了模糊模拟、神经网络、多目标粒子群算法相结合的混合智能算法来求解模型;进一步，通过实例对模型的合理性和实用性进行了验证。（3）研究了基于线性的工期-成本-质量模糊均衡优化问题。首先，将活动正常完成时间的不确定性通过三角模糊数来刻画，建立了线性工期-成本-质量均衡优化的模糊期望值模型、模糊机会约束规划模型和模糊相关机会规划模型;然后，为了求解模型设计了模糊模拟、神经网络、多目标粒子群算法相结合的混合智能算法;最后，通过算例验证了模型的合理性和实用性。

关键词：工程项目均衡优化模糊模拟混合智能算法

基于可信性理论含规模化风电的机组组合问题研究

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基于可信性理论含规模化风电的机组组合问题研究

作者：孙翠英华北电力大学（北京）

学位级别：硕士

目前,风力发电已成为解决世界范围内日益严峻的环境和能源问题的主要方法之一,无论是集中的,还是分散的并网风电场规模越来越大,但由于风电具有不确定性,含风电场的机组组合问题不再是一个常规意义下的确定性问题,利用传统的方法也很难... 详细信息

目前,风力发电已成为解决世界范围内日益严峻的环境和能源问题的主要方法之一,无论是集中的,还是分散的并网风电场规模越来越大,但由于风电具有不确定性,含风电场的机组组合问题不再是一个常规意义下的确定性问题,利用传统的方法也很难获得既经济又有高可靠性的解。考虑到目前风功率的预测水平及预测误差的不可忽略性,引入了2004年基础数学领域最近完成的数学分支—可信性理论,从模糊数学的角度考虑风电出力的不确定性,将各时段的风电出力采用梯形模糊数表示,应用可信性理论求得了各时段风电出力的可信性分布函数,建立了基于机会约束规划的含风电场的电力系统机组组合问题的数学模型,并利用可信度指标的形式对含模糊数的约束条件进行评价。应用基于模糊模拟的粒子群算法进行求解,把机组组合问题分为内外两层优化子问题进行求解,外层为机组的启停状态优化,内层为负荷的经济分配。10机系统的算例分别从不同规模风电接入的角度验证了该理论和算法对解决含风电场的电力系统机组组合问题是行之有效的,为研究含风电场的电力系统调度、运行等优化问题提供了一种新的方法。

关键词：风电场机组组合可信性理论模糊模拟粒子群算法

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带模糊参数的油田注水系统运行优化研究

带模糊参数的油田注水系统运行优化研究

作者：崔智敏东北石油大学

学位级别：硕士

油田注水系统运行优化问题属于油田工程优化仿真技术领域,利用计算机仿真技术可以建立油田注水系统运行优化的数学模型,将这一问题转化为含有0-1整型变量和连续变量的混合非线性优化问题。油田注水系统运行优化问题是在整个系统的服务... 详细信息

油田注水系统运行优化问题属于油田工程优化仿真技术领域,利用计算机仿真技术可以建立油田注水系统运行优化的数学模型,将这一问题转化为含有0-1整型变量和连续变量的混合非线性优化问题。油田注水系统运行优化问题是在整个系统的服务要求给定的情况下,确定注水泵的开启状态及其运行参数,使其满足系统配注要求,并能达到降低能损耗的目的。随着现代优化技术的不断发展,遗传算法在各个领域已经得到广泛的应用,由于它只要求被优化的函数值是可计算的,不要求它具有连续性及可微性,同时遗传算法又是基于群体进化的算法,且能收敛到全局最优解,所以他克服了传统的基于梯度优化方法的一些缺点,成为解决工程难解问题的有力工具。以往的智能优化方法在对油田注水管网进行仿真计算及运行优化时,其数学模型所涉及到的各种数据,目前仍主要采用注水系统设计时的原始数据,而随着时间的推移以及外界条件的变化,这些数据已随之发生了不规律的模糊变化,进而导致油田注水系统运行效果不理想。同时,油田注水系统运行优化是含有约束条件的优化问题,由于约束条件的存在,使得优化算法往往因为约束条件的限制而寻找不到最优解或者没有找到最优解而直接退出。本文根据油田注水运行系统的特点,建立了优化到泵站的数学模型,应用改进后的遗传算法对该含有约束条件的模型进行求解,对油田注水系统能效问题进行了优化研究,验证了此算法的可行性,得到了较好的优化效果。同时,依据油田注水运行系统的生产实际问题,提出了将管道摩阻系数作为模糊参数,建立了模糊优化到泵站的数学模型,应用基于模糊模拟的遗传算法对模型进行求解,通过对实例计算与经验数据计算结果相比较,验证了该算法的有效性。

关键词：油田注水系统遗传算法有约束模糊模拟优化

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带有模糊收益的双矩阵对策研究

带有模糊收益的双矩阵对策研究

作者：王柳青天津大学

学位级别：硕士

本文研究了带有模糊收益的双矩阵对策,将双矩阵对策的收益矩阵中的元素用模糊变量来刻化,建立了带模糊收益的双矩阵对策模型,给出了Nash均衡概念解的定义。本文证明了均衡解的存在性,并根据收益矩阵中的模糊变量是否独立而分情况讨论了... 详细信息

本文研究了带有模糊收益的双矩阵对策,将双矩阵对策的收益矩阵中的元素用模糊变量来刻化,建立了带模糊收益的双矩阵对策模型,给出了Nash均衡概念解的定义。本文证明了均衡解的存在性,并根据收益矩阵中的模糊变量是否独立而分情况讨论了均衡解的求解方法。针对收益矩阵中的模糊变量彼此不独立的情况,通过构造满足定义条件的集值映射,将均衡解与某集值映射的Kakutani不动点相对应,在混合策略乘积空间中搜索该集值映射的Kakutani不动点,从而获得均衡解,其中带有模糊变量的各个目标函数使用基于模糊模拟的神经网络来逼近,并使用Particle SwarmOptimization(PSO)算法在混和策略乘积空间中搜索Kakutani不动点。针对收益矩阵中的模糊变量彼此独立的情况,求解期望值均衡解可以通过解一个带有约束条件的二次规划来得到,此时均衡解和某一二次规划的解一一对应。带约束的二次规划的解是采用PSO算法在混合策略乘积空间中进行搜索得到的,采用罚函数法将约束条件加入目标函数中,使带约束二次规划问题转化为无约束二次规划问题。本文对两种情况下的带模糊收益的双矩阵对策均给出了数值算例,验证了相应求解算法的有效性。

关键词：模糊变量模糊模拟 PSO算法 Nash均衡双矩阵对策

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模糊环境下的两阶段规划问题

模糊环境下的两阶段规划问题

作者：王胜华河北大学

学位级别：硕士

在模糊决策系统里，本文通过可信性理论提出了一类新的模糊两阶段规划问题，并且讨论了模型的一些基本性质。然后给出了模型三个解的概念，即WS解、RP解和期望值解，并由这三个解的概念定义了两个指标，完全信息期望值EVPI和模糊解的价... 详细信息

在模糊决策系统里，本文通过可信性理论提出了一类新的模糊两阶段规划问题，并且讨论了模型的一些基本性质。然后给出了模型三个解的概念，即WS解、RP解和期望值解，并由这三个解的概念定义了两个指标，完全信息期望值EVPI和模糊解的价值VFS，这两个指标之间的关系也被讨论。由于一般的两阶段模糊规划是非凸的，无法得到补偿函数的数学表达式，因此不能用传统的优化方法求解。为了解决这个问题，我们将模糊模拟、禁忌搜索和神经网络结合起来形成一个智能算法来求解模糊两阶段规划问题。数值实验的结果表明该算法是可行且有效的。最后，我们应用模糊两阶段规划来求解一个设备选址问题。本文主要内容如下： ·给出模糊两阶段模型并讨论其具有的性质 ·在模糊环境中，给出了三个解定义，即WS解、RP解以及EEV解，并讨论它们之间的大小关系;由这三个解的定义给出了两个新的指标：模型的模糊解(VFS)，完全信息的价值(EVPI)，并讨论了它们之间的关系 ·设计了一种由禁忌搜索算法和模糊模拟以及神经网络混合而成的智能算法，用来求解模糊两阶段模型

关键词：模糊两阶段模型模糊模拟完全信息价值禁忌搜索算法

模糊环境下的库存路径问题模型优化与算法研究

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模糊环境下的库存路径问题模型优化与算法研究

作者：徐博文兰州交通大学

学位级别：硕士

随着社会的发展,物流水平的逐渐提高,人们对供应链系统的要求也越来越高,合理的分布运输策略能避免不必要的成本增加,同时提高供应链服务水平。库存路径问题的相关策略很大程度影响着供应商管理库存模式的顺利实施。库存路径问题(Invent... 详细信息

随着社会的发展,物流水平的逐渐提高,人们对供应链系统的要求也越来越高,合理的分布运输策略能避免不必要的成本增加,同时提高供应链服务水平。库存路径问题的相关策略很大程度影响着供应商管理库存模式的顺利实施。库存路径问题(Inventory routing problem)可以描述为:在供应商管理客户库存环境下,研究如何将库存分配给不同零售商并进行运输路线优化的问题。该问题作为包含库存分布和运输路径两大问题的研究,是研究如何降低物流总成本要攻克的主要问题之一。因此本文围绕这两类问题,首先对国内外已有的相关方面的研究进行了回顾和综述,然后在此基础上,运用分阶段法,分别从库存路径问题的库存分布角度、运输路径角度出发,构建模型并展开相应研究。最后综合考虑,统筹库存阶段和运输阶段,构建集成模型展开进一步的研究。作为整个系统的初始阶段,库存分布问题是IRP问题最先要研究的一个核心点。基本上,供需双方可以通过库存分布方案估计出一个大致的总成本,同时库存分配的策略将直接对后续路径选择策略造成决定性的影响。文章以一个三层级IRP系统的库存阶段建模,而后根据层级特征、交接能力、分配比重等制定了相应库存策略。作为供应双方的衔接平台,运输路径问题是IRP问题研究的另一个核心点。运输阶段需要根据前一阶段的相关策略制定更为细致可行的具体方案,进一步确定整个物流系统的最终总成本。相关研究中通常假定车辆行驶速度是固定的,因此本文所考虑车辆行驶距离和行驶时间段有关。文章以库存阶段的分布方案为基点,提取IRP问题中的运输阶段单独分层,然后根据层级内的相关路线,制定细致的针对各个具体线路的运输策略。在对库存、运输两阶段子问题分别研究之后,文章对两个问题进行了整合,构建了一个多层级库存路径模型并仿真。由于不同的需求特征、相关条件的限制会导致IRP问题更加复杂,因此文章运用模糊模拟对数据进行了期望化。然后通过对两种建模方法数据的对比,分析成本增加的原因。最后,对影响成本的效益背反问题展开探讨,并介绍一系列处理“效益背反”的可行解决方法。文章设计了改进视野的人工鱼群算法求解分阶段法下的库存分布问题模型;设计了改进遗传算法来求解分阶段法下的运输路径问题模型;设计了结合人工鱼群算法和改进遗传算法的方案来求解用模糊模拟化简后的集成库存路径问题模型。

关键词：库存分布运输路径模糊模拟人工鱼群算法效益背反

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随机与模糊规划的算法设计与研究

随机与模糊规划的算法设计与研究

作者：李灏东华大学

学位级别：硕士

现实生活中的很多现象往往带有不确定性,最常见的是随机性。而随着研究的发展,人们发现还有模糊性等。主要来说,不确定规划包括随机规划和模糊规划,这些已经在生产,管理等很多方面有了广泛的应用,对于随机规划和模糊规划的求解,传统上... 详细信息

现实生活中的很多现象往往带有不确定性,最常见的是随机性。而随着研究的发展,人们发现还有模糊性等。主要来说,不确定规划包括随机规划和模糊规划,这些已经在生产,管理等很多方面有了广泛的应用,对于随机规划和模糊规划的求解,传统上往往是运用一定的数学理论转化为确定的数学模型,然后进行计算。这种方法属于间接计算方法,有很大的局限性,因为现实中能够转化为确定的数学模型的随机规划和模糊规划是很少一部份,大量的情形是不能转化,另外,即使可以转化,也是复杂的非线性规划,计算也很有难度。随着计算机的发展,很多复杂的问题都可以运用计算机来求解。而求解方法主要是在现代智能算法中嵌入随机模拟或模糊模拟,这种方法属于直接算法。从算法上说,每一种算法都有其缺点和优点,因而根据模型的特点来设计或者改造算法,使结果能够精确,求解算法更简洁,是比较重要的,这也是本文的目的。本文在介绍了背景知识和基础理论后,又介绍了现代智能算法,并重点说明了粒子群算法,且做了改进。在粒子群算法中嵌入最速下降法,求解了实例,通过试验说明非常有效,然后,运用在传统算法中嵌入随机模拟,成功地解决了随机规划问题,对于模糊规划,运用嵌入模糊模拟的下降和模拟退火方法分别进行了计算,效果良好。最后也用嵌入随机模拟或模糊模拟的粒子群算法计算了随机模型和模糊模型。本文提供的思路,将有利于随机规划和模糊规划的算法研究。

关键词：不确定规划粒子群算法下降法模拟退火法随机模拟模糊模拟

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人工鱼群算法在模糊VRP问题中的应用

物流技术 2017年第5期36卷 64-71,102页

作者：朱颢湖州职业技术学院浙江湖州313000

针对一类同时带模糊旅行时间、卸货时间和模糊需求的VRP问题,建立了以可信性测度为基础的模糊机会约束规划模型;然后设计了基于模糊模拟、神经网络和人工鱼群算法的混合智能算法,在人工鱼群算法寻优过程中,针对问题设计了专门的人工鱼... 详细信息

针对一类同时带模糊旅行时间、卸货时间和模糊需求的VRP问题,建立了以可信性测度为基础的模糊机会约束规划模型;然后设计了基于模糊模拟、神经网络和人工鱼群算法的混合智能算法,在人工鱼群算法寻优过程中,针对问题设计了专门的人工鱼修复策略、行为策略和寻优策略;最后通过仿真实验证明,该算法对解决此类模糊VRP问题是行之有效的。

关键词：模糊车辆路径问题人工鱼群算法模糊模拟神经网络

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模糊需求和提前期的周期性盘点存储策略

青岛大学学报（自然科学版） 2010年第1期23卷 73-78页

作者：刘娜胡劲松青岛大学管理科学与工程系山东青岛266071

建立了三角型模糊需求与模糊提前期且允许缺货的周期性盘点库存模型。利用可信性测度理论,给出了其期望值模型。分析了期望值模型的盘点周期与目标存储水平间的关系。运用模糊模拟技术设计了一最优库存策略的算法。算例分析表明,提前期... 详细信息

建立了三角型模糊需求与模糊提前期且允许缺货的周期性盘点库存模型。利用可信性测度理论,给出了其期望值模型。分析了期望值模型的盘点周期与目标存储水平间的关系。运用模糊模拟技术设计了一最优库存策略的算法。算例分析表明,提前期和需求模糊性的增大会产生更大的费用。

关键词：库存模糊需求模糊提前期模糊模拟周期性盘点