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改进的矮猫鼬优化算法求解约束优化问题

计算机工程与应用 2024年

作者：陈淼崔倩倩赵秋丽赵世杰辽宁工程技术大学运筹与优化研究院辽宁工程技术大学智能科学与优化研究所

为提高矮猫鼬优化算法在求解约束优化问题的寻优性能，提出一种改进的矮猫鼬优化算法(D＿PCDMO)。首先，基于矮猫鼬的生活习性，修改算法中的窥视行为，以更好模拟矮猫鼬的觅食行为；其次，提出一种候选解更新机制，以增强算法的勘探能... 详细信息

为提高矮猫鼬优化算法在求解约束优化问题的寻优性能，提出一种改进的矮猫鼬优化算法(D＿PCDMO)。首先，基于矮猫鼬的生活习性，修改算法中的窥视行为，以更好模拟矮猫鼬的觅食行为；其次，提出一种候选解更新机制，以增强算法的勘探能力，提高算法寻优性能；最后，构造一种新的动态惩罚因子，以提升求解约束优化问题的寻优能力。通过CEC2019基准测试函数和CEC2017约束优化基准测试函数与其他算法的数值对比及4个工程优化问题的求解。数值实验结果表明，相比于其他对比算法，D＿PCDMO算法具有收敛精度高与收敛速度快等优势，且能有效地解决复杂的工程优化问题，具有较强的竞争力。

关键词：约束优化矮猫鼬优化算法窥视行为候选解更新机制动态惩罚因子

基于邻域交叉的双变异差分进化算法求解非线性方程组

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控制与决策 2024年

作者：赵世杰赵秋丽陈淼崔倩倩辽宁工程技术大学理学院智能科学与优化研究所辽宁工程技术大学运筹与优化研究院

非线性方程组问题的求解难点在于多根联解的同步解出，针对邻域拥挤差分进化算法存在的多根解出不完整、丢根及易陷入局部最优等问题，提出一种基于邻域交叉的双变异差分进化算法.双变异策略基于个体适应度值综合学习邻域和全局的进化... 详细信息

非线性方程组问题的求解难点在于多根联解的同步解出，针对邻域拥挤差分进化算法存在的多根解出不完整、丢根及易陷入局部最优等问题，提出一种基于邻域交叉的双变异差分进化算法.双变异策略基于个体适应度值综合学习邻域和全局的进化信息，以提高种群多样性并同步增强其局部最优规避性能；邻域交叉策略通过种群分组与不同交叉操作实现进化个体的差异性引导，以规避多根的联解丢失并改善计算资源的利用效率.实验结果表明，所提算法能够有效实现非线性方程组的多根联解且在找根率和成功率指标上性能表现优异.

关键词：智能优化算法非线性方程组差分进化算法双变异策略邻域交叉策略种群多样性多根联解

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供应中断与随机产出下的双源订货决策行为

系统工程 2024年第2期42卷 95-105页

作者：赵世杰荣雪娇高雷阜辽宁工程技术大学运筹与优化研究院辽宁阜新123000

以传统供应链订货模型和行为运作管理框架为理论指导,针对分别面对供应中断和随机产出风险的供应风险情境,从不确定供应链结构和传统理论模型分析角度出发,以供应中断和随机产出情境下双供应商的订货决策理论模型的构建与最优解解析为基... 详细信息

以传统供应链订货模型和行为运作管理框架为理论指导,针对分别面对供应中断和随机产出风险的供应风险情境,从不确定供应链结构和传统理论模型分析角度出发,以供应中断和随机产出情境下双供应商的订货决策理论模型的构建与最优解解析为基础,设计针对性实验室实验并开发订货决策数据采集系统,以实现真实订货决策数据的统计检验分析。利用实验室实验分析与理论建模相结合的方法研究不确定环境下供应链实际订货决策行为,剖析实际订货决策的行为表现和变化规律,对供应中断和随机产出情境下双供应商的供应链订货决策行为进行系统性研究。研究结果表明,在理论双源订货最优情境下,决策者向两供应商的实际订货量和总订货量均显著偏离理论最优,两供应商的订货量间表现出明显的供应锚定行为,特别是决策者向两供应商订货时呈现出显著的负相关依赖性订货行为,低中断组的负相关依赖性行为相较于高中断组较弱,高利润组的负相关依赖性行为相较于低利润组更强。

关键词：双源供应供应中断随机产出实验室实验订货决策

引入人工偏好权重的混合型黑猩猩优化算法及应用

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控制与决策 2024年第2期39卷 411-419页

作者：刘威牛英杰王东刘光伟马灵潇辽宁工程技术大学理学院辽宁阜新123000 辽宁工程技术大学智能工程与数学研究院辽宁阜新123000 辽宁工程技术大学矿业学院辽宁阜新123000

为提高黑猩猩优化算法的收敛速度、求解精度和局部极值逃逸能力,提出一种引入人工偏好权重的混合型黑猩猩优化算法(HChOA).首先,结合ChOA实际设计新的非线性收敛因子平衡算法全局和局部搜索能力;其次,在黑猩猩群体中引入“相异度”的概... 详细信息

为提高黑猩猩优化算法的收敛速度、求解精度和局部极值逃逸能力,提出一种引入人工偏好权重的混合型黑猩猩优化算法(HChOA).首先,结合ChOA实际设计新的非线性收敛因子平衡算法全局和局部搜索能力;其次,在黑猩猩群体中引入“相异度”的概念和“趋异斥似”的人工偏好权重,以此优化黑猩猩位置更新公式,增强迭代末期种群多样性的同时加快算法收敛速度;最后,提出一种改进的算术优化算法(IAOA)并融入ChOA中,抽取部分黑猩猩个体执行IAOA优化策略,避免因领导者陷入局部最优而导致群体搜索停滞时出现早熟收敛现象.通过8个标准测试函数在多种维度下的数值对比实验以及1个工程设计问题的求解,综合分析验证了HChOA具有显著的优越性、稳定性和鲁棒性,且具备工程应用价值.

关键词：黑猩猩优化算法非线性收敛因子人工偏好权重算术优化算法工程设计优化相异度

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基于人口动态演化的碳排放问题研究

辽宁工程技术大学学报（自然科学版） 2024年第1期43卷 119-128页

作者：包攀高雷阜辽宁工程技术大学工商管理学院辽宁葫芦岛125105 辽宁工程技术大学运筹与优化研究院辽宁阜新123000

为实现数据信息有限约束下碳排放的模型构建与策略选择,在系统分析人口因素及其导致社会环境与物质水平发生变化的基础上,从人口自然增长、受到环境等条件约束的阻滞性人口变化、考虑年龄结构的人口变化,以及偏微分方程形式的人口发展... 详细信息

为实现数据信息有限约束下碳排放的模型构建与策略选择,在系统分析人口因素及其导致社会环境与物质水平发生变化的基础上,从人口自然增长、受到环境等条件约束的阻滞性人口变化、考虑年龄结构的人口变化,以及偏微分方程形式的人口发展角度探究不同人口模型演化蕴含的内在规律,并根据拓扑学中同伦变换思想得到一个等效替代函数,使问题能够统一化处理。研究结果表明:所得扩展的STIRPAT模型拟合效果更优,利用Markov过程对人口演化模型预测的影响因素进行反向误差调节与修正,得到更精准的预测结果,基于人口变化解析碳排放问题的思想也为处理相关问题提供了有效方法。

关键词：碳排放人口变化同伦变换 Markov过程扩展的STIRPAT模型

基于分数阶矩和分片Wasserstein距离的鲁棒风险度量优化模型

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统计与决策 2024年第9期40卷 55-60页

作者：李伟梅高雷阜辽宁工程技术大学工商管理学院辽宁葫芦岛125105 辽宁工程技术大学运筹与优化研究院辽宁阜新123000

鲁棒风险度量优化是一类随机风险分析度量的重要问题,其对不确定分布信息的捕捉需依赖不完善的假设和估计,分布尾部的反映直接影响分布预测的精准性,尾部模型误差在实际风险管理决策中会造成严重的后果。文章以一种对尾部模型误差具有... 详细信息

鲁棒风险度量优化是一类随机风险分析度量的重要问题,其对不确定分布信息的捕捉需依赖不完善的假设和估计,分布尾部的反映直接影响分布预测的精准性,尾部模型误差在实际风险管理决策中会造成严重的后果。文章以一种对尾部模型误差具有稳健性的方式建立鲁棒风险度量优化模型。在构造模型不确定集时,提出基于Wasserstein距离的分布估计方法,克服了已有参数分布无法反映真实分布尾部行为的限制。鉴于分数阶矩对分布尾部信息具有精准刻画的能力,在解析分布估计的基础上,建立分数阶矩约束的鲁棒风险度量模型。为优化Wasserstein距离忽略分布几何结构造成的尾部模型误差,基于纤维丛理论思想,提出分片Was⁃serstein距离解析约束的分片鲁棒风险度量模型。最后,通过规范数据进行仿真分析,数值实验结果显示,该模型能够精准量化突发性极端损失风险。

关键词：鲁棒风险度量分数阶矩概率分布估计分片Wasserstein距离

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稀有金属基锂离子电池负极材料研究综述

稀有金属 2024年第5期48卷 705-713页

作者：杨森赵宁张帅卿董伟辽宁工程技术大学材料科学与工程学院辽宁阜新123000

锂离子电池是解决煤炭、石油等化石能源短缺的清洁能源,在生产、生活、军事等领域被广泛应用。稀有金属具有体积容量高、循环稳定性好、电导率高等优点,是理想的锂离子电池负极原料。但稀有金属在充放电时体积变化较大,导致负极材料结... 详细信息

锂离子电池是解决煤炭、石油等化石能源短缺的清洁能源,在生产、生活、军事等领域被广泛应用。稀有金属具有体积容量高、循环稳定性好、电导率高等优点,是理想的锂离子电池负极原料。但稀有金属在充放电时体积变化较大,导致负极材料结构不稳定,降低锂离子电池可逆容量。通过阐述典型稀有金属锡、钛、钼、锗、锑或其化合物结构特征,以及其作为锂离子电池负极材料储锂机制,归纳充放电过程中存在问题,分析负极材料改性方法研究进展及研究趋势,可以从结构和机制方面改进稀有金属基锂离子电池负极材料储锂性能,提升稀有金属商业价值。研究表明:纳米结构易于传质和转移电荷;小尺寸也有利于减小体积变化产生的应变;合金化和复合材料改性能提高反应能量势垒,有利于提高储锂容量,控制体积膨胀。优化稀有金属及其化合物纳米结构、降低稀有金属基负极材料成本、构造多孔或核-壳结构是稀有金属基锂离子电池负极材料未来研究趋势。

关键词：稀有金属基负极材料锂离子电池储锂机制纳米化复合改性结构调控

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基于因素空间理论的扫类连环多分类算法

辽宁工程技术大学学报（自然科学版） 2024年第1期43卷 111-118页

作者：曾繁慧王莹汪培庄孙慧辽宁工程技术大学理学院辽宁阜新123000 辽宁工程技术大学智能工程与数学研究院辽宁阜新123000

为解决多分类问题,基于因素空间理论中因素显隐的思想,在扫类连环分类算法基础上,定义类别的合并,提出因素显隐的合并扫类连环分类方法,给出算法步骤,并用数值算例进行分析;定义类别的两两组合,提出因素显隐的两两扫类连环分类方法,给... 详细信息

为解决多分类问题,基于因素空间理论中因素显隐的思想,在扫类连环分类算法基础上,定义类别的合并,提出因素显隐的合并扫类连环分类方法,给出算法步骤,并用数值算例进行分析;定义类别的两两组合,提出因素显隐的两两扫类连环分类方法,给出算法步骤,并用数值算例进行分析。提出采用因素显隐的差额绝对值方法解决两个算法执行过程中出现的决策类别分不开的问题;对UCI数据集中3个实例与支持向量机作了算法对比分析,研究结果表明:提出的合并扫类连环分类方法、两两扫类连环分类方法实现了因素显隐,分类算法的精确度优于支持向量机。多分类学习的因素显隐研究结论拓展了因素空间的理论及应用研究。

关键词：因素空间因素显隐扫类连环分类算法合并扫类连环分类算法两两扫类连环分类算法差额绝对值法

不同土地利用方式土壤的钾素形态及有效性——以科尔沁沙地南缘为例

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中国水土保持科学 2024年第1期22卷 122-130页

作者：曹怡立吕刚张学利安宇宁刘亚萍马骏卢志朋郎明翰辽宁工程技术大学环境科学与工程学院辽宁阜新123000 辽宁省沙地治理与利用研究所辽宁阜新123000

分析不同土地利用方式对土壤各形态钾素含量和有效性的影响,能优化土地利用,并对科尔沁沙地土壤肥力的提升具有重要意义。通过化学分析方法测试土壤的各形态钾素含量,计算非交换性钾转换量、非交换性钾转换率,结果表明:研究区土壤整体... 详细信息

分析不同土地利用方式对土壤各形态钾素含量和有效性的影响,能优化土地利用,并对科尔沁沙地土壤肥力的提升具有重要意义。通过化学分析方法测试土壤的各形态钾素含量,计算非交换性钾转换量、非交换性钾转换率,结果表明:研究区土壤整体钾素质量分数为16.41~20.75 g/kg,但有效钾素质量分数仅占0.76%~2.62%,严重缺乏有效钾素,需要根据作物进行定期施肥。不同土地利用方式使土壤钾库储备显著提升(P研究区土壤质地影响无层化特征。长期稳定的土地利用使土壤的非交换性钾转换量平均提高23 mg/kg,有效钾素间具有显著正相关性,促进各形态钾素间的平衡转化。土壤钾素肥力评价排序为阔叶林>旱田>针阔混交林>水田>针叶林>灌木>天然草地。在不添加钾素的情况下,营造阔叶林或针阔混交林是较好地维护提升风沙土钾素肥力水平的利用方式。

关键词：土壤肥力土壤钾素土地利用方式科尔沁沙地