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[期刊] 运筹与管理
[作者]
巩玲君 张纪海
重大突发事件发生后,若灾区的应急物资需求不能通过调用储备得到满足,则应急生产将成为灾区应急物资供应的重要保障手段。本文研究重大突发事件发生后应急物资生产任务的优化问题,重点关注原材料生产能力变化对完成应急生产任务的影响,以应急生产任务完成时间最短、完成成本最低为决策目标,研究了包含多个供应商、多个制造商以及单个受灾点的应急物资生产任务多目标规划模型。运用在求解多目标规划问题时具有众多优势的非支配排序多目标遗传算法(NSGA-II)对模型进行求解。通过算例分析,NSGA-II可以得到较好的Pareto前沿,并且可以根据不同情况给出最优的应急物资生产和原材料保障方案。本文的研究还表明,要想更快完成应急生产任务,需要做好原材料、资金、电力、交通等各种要素的配套保障工作。
[期刊] 运筹与管理
[作者]
付德强 王旭 张伟
应急物资储备库选址问题是在近年世界灾害多发的现实背景下产生的,根据具体选址问题特点建立了多目标选址决策模型。该模型综合考虑了两种灾害风险下储备库的成本费用、覆盖效率以及对重点地区的备用覆盖,以使模型更加符合实际目标及约束情况。算法设计上,首次采用带精英策略的非支配排序遗传算法(Fast and elitist Non-dominated Sorting Genetic AlgorithmⅡ,NSGA-Ⅱ)解决储备库多目标选址问题,得到了Pareto非劣解分布并同不带精英策略的常规NSGA算法下的仿真结果进行对比分析。验证了模型的可行性以及NSGA-Ⅱ在解决储备库多目标选址问题的有效性。
关键词：
选址 多目标决策 成本费用 NSGA-Ⅱ
[期刊] 软科学
[作者]
付德强 张伟 吴先锋 李昌兵
根据应急物资储备库选址问题的特点建立了多目标选址决策模型。结合模型特点采用了非支配排序多目标遗传算法(Non-dominated Sorting Genetic AlgorithmⅡ,NSGA-Ⅱ)解决了储备库多目标选址问题,得到了Pareto解并对生成的Pareto图进行了分析,最后验证了模型的有效性。
关键词：
选址 多目标决策 成本费用 NSGA-Ⅱ
[期刊] 工业工程
[作者]
苏庆 林昊 谢国波 林志毅
为解决工业工程中的代码混淆领域存在的多种代码评价指标冲突,以及如何相应确定最优代码混淆技术应用序列的问题,基于NSGA-Ⅱ遗传优化算法,建立一种面向多目标优化的代码混淆模型。提出了基于抽象语法树(AST)的树型基因编码,设计了适用于代码混淆的交叉、变异和选择操作。优化和选取多种可能发生冲突的软件复杂度组成广覆盖面指标集合作为NSGA-Ⅱ的目标函数。应用多种具有代表性的代码混淆技术,设计了多套不同目标种类和不同目标个数的实验方案对该模型进行了有效性验证。
[期刊] 中国人口.资源与环境
[作者]
宋叙言 沈江
生态工业园区的建设是我国经济和社会发展的重要驱动因素,而园区的产业规划是园区建设的关键环节,在一定程度上决定着园区能否充分发挥作用。学界对于生态工业园区产业规划的研究大多集中在定性研究,提出了很多生态工业园区规划的原则和思路方法,而园区的产业规划受到经济、环境、社会等多个层面影响,是个复杂的系统问题。只有从定量的角度出发,针对实际情况提取科学问题,建立普适的规划方法,才能从根本上解决生态工业园区产业规划的问题。本文针对生态工业园区规划的实际情况提取科学问题,建立普适的生态工业园区产业规划方法,旨在建立该问题的优化模型,并提出求解算法。根据产业规划实际情况,以"后期的内生动力需求最大化"和"初期...
[期刊] 工业工程与管理
[作者]
吴暖 王诺 黄祺
航线配船合理与否不仅关系到班轮公司运营成本还会影响服务质量。考虑到货主是"理性经济人",以货物时间价值损失最小和运营成本最低为目标,建立了集装箱班轮航线配船的多目标优化模型;设计了双向随机变异算子,并以嵌入非劣解局部搜索改进NSGA-Ⅱ算法,求出满足货主和船公司双方需求的Pareto解集,以某班轮公司的实际案例验证了模型和算法的可行性。最后通过与NSGA-Ⅱ算法对比,证明改进后的算法计算所需的时间更短、运行稳定,得到的结果更优。该模型和算法能够为船公司在不同市场情况和企业战略目标下做出合理决策提供参考。
[期刊] 运筹与管理
[作者]
张可 王雅楠 冯彬 张松贺 陈何舟 胡开明
水生态功能分区管理是落实山水林田湖草沙综合治理、系统治理、源头治理的新型管控模式。如何对源头控制、过程拦截、末端处理等多种工程和非工程措施进行组合优化，形成治理方案，是水生态功能分区多目标优化治理的重要问题。由于水生态功能分区与行政区划不一致，存在管控措施的成本效益数据难以获得、资料不完整等问题。为解决该问题，首先分析管控过程中参数不确定性的表现形式，基于灰数的特性构建多目标规划模型的基本形式；然后，运用灰数运算法则及排序规则，以NSGA-Ⅱ算法框架为基础，构建灰参数多目标规划模型的求解方法；最后，将此方法应用于江苏省太湖流域典型分区，解决不确定性条件下区域水生态环境优化管控问题，从而为相关分区的多目标管控决策提供参考。
[期刊] 运筹与管理
[作者]
王林 陈璨
设计了一种新颖的基于差分进化算法和NSGA-Ⅱ的混合进化算法用来解决多目标优化问题。在此算法中,根据算法的搜索情况设计相应的自适应变异算子,以便在突变操作中找到Pareto解。同时,选择操作将基于NSGA-Ⅱ快速非优超排序和拥挤机制将父代与子代的双种群进行截短,确保最优解不会丢失并保证解的多样性。三个经典测试函数的仿真结果表明,文中算法在实现多目标优化问题的两个目标(获得收敛于真实Pareto前沿的解和解沿着前沿均匀扩展)方面表现出良好的综合性能。
[期刊] 运筹与管理
[作者]
单子丹 盛晨辉 王晓燕 韩姣
突发事件下应急物资调度具有高度不确定性与动态性，应急物资跨区域调度计划能否科学合理制定对应急救援的有效开展具有重要影响。以武汉市新冠肺炎疫情为例，考虑应急物资跨区域调配的时效差异、地域分散以及资金消耗等要素，建立多周期下包含软硬需求时间窗约束的多物资品种、运输方式的跨区域三级动态物资调度网络模型，并设计一种带变异操作的动态变惯性权重自适应粒子群算法(VDCWPSO),利用疫情算例验证该算法的有效性和可行性。研究结果表明，在保障应急物资供应时效性、公平性、经济性原则下，物资跨区域调度可以缓解资源严重短缺状况、提高医用物资利用率，研究可为突发事件下应急物资调度计划的制定与动态调整提供决策支持。
[期刊] 资源科学
[作者]
李翠梅 吴健荣 王建华 王浩 陆艳晨
分析了应急状态下,因水资源短缺而造成的经济效益和社会效益损失,构建了经济效益和社会效益测算模型,并以两者耦合的综合效益为目标函数,建立了应急水资源配置模型。分别采用效益分摊系数法、扣除非水成本法、投入产出分析法分析了水资源经济效益系数,指出在城市水资源应急配置中应采用效益分摊系数法更为准确;采用三标度判断矩阵计算了苏州市供水优先次序,以2007年苏州市居民生活及造纸、食品、冶金、电子信息、化工和纺织六大主要行业供、需水量为依据,验证了以综合效益最大为目标函数的应急水资源管理模型,计算了2007年苏州市不同应急状态下各类效益损失情况,其中Ⅱ级状态下经济效益、综合效益损失分别为:29.2亿元和38...
[期刊] 运筹与管理
[作者]
赖志柱 王铮 戈冬梅 陈玉龙
针对重大突发事件的应急物资救援,研究了应急物流中心的选址及应急物资的调运问题。利用离散的情景集合描述受灾点应急物资需求的不确定性以及应急物资运输成本和运输时间的不确定性,同时考虑应急救援成本和应急救援时间两个目标,建立了多目标应急物流中心选址的确定型模型和鲁棒优化模型。为将多目标问题转化为单目标问题,利用成本单目标和时间单目标的最优结果将多目标转化为相对值再加权处理,该方法既可消除多个目标之间的单位及数量级差异,还可以根据问题的数据变化进行动态调整。以提供应急物资救援服务的设施作为编码,设计了一种通用的混合蛙跳算法。为检验模型和算法的有效性,设计了一个多情景的算例,结果表明两个模型和算法具备良好的可行性和有效性,且鲁棒优化模型能较好地保持对各种不确定性的抗干扰能力;最后,讨论分析了成本偏好权重和鲁棒约束系数的影响,结果表明可根据成本偏好权重的取值范围来区分各种应急救援阶段,体现不同救援阶段的救援要求及特征,并给出了成本偏好权重和鲁棒约束系数的取值建议。
[期刊] 运筹与管理
[作者]
宋艳 滕辰妹 姜金贵
为了应对跨区域突发事件过程中受灾点服务差异化需求的问题,建立了应急储备设施点的多级备用覆盖选址决策模型,即一个需求点由多个应急设施提供不同质量水平的服务,并考虑设施繁忙状态下由其他设施点提供服务的状况,使模型更加符合实际应用。首次通过设计分段的染色体编码方式改进NSGA-Ⅱ算法提升运算效率以更好地解决多目标选址决策问题,将改进方法下得到的Pareto解分布与NSGA-Ⅱ算法下的仿真结果进行对比分析,结合设施点的部署策略得到不同的空间布局方案。证明了模型的可行性及改进NSGA-Ⅱ算法在解决设施点多目标选址决策问题时的有效性。
[期刊] 中国科学技术大学学报
[作者]
翁华晶 冯美艳 江吉彬 陈昌荣 练国富
为了揭示熔化极气体保护焊工艺参数对形貌与性能的影响规律，改善形貌与性能质量，以熔化极气体保护焊预热温度、焊接电压、焊接电流、焊接速度、干伸长为工艺参数，开展混合正交堆焊试验。基于试验数据建立了拟合回归模型来预测焊缝高宽比、硬度和残余应力。试验结果表明，高宽比随着焊接电压的增大而减小，随着焊接电流的增大先增大后减小；硬度随着预热温度和焊接速度的增大而增大，随着焊接电压、焊接电流和干伸长的增大而减小；残余应力随着预热温度的增大而增大，随着焊接电压和焊接速度的增大先减小后增大。基于回归模型，采用NSGA-Ⅱ算法实现多目标优化，并通过实验验证了焊缝高宽比、硬度和残余应力三者间的非劣解。三个输出指标验证试验结果与预测结果的误差值均小于10%，表明了该优化方法的可行性。研究结果为电弧焊接多目标优化及精细化应用提供理论指导。
[期刊] 中国科学技术大学学报
[作者]
王悦宸 苏醒 贾熹滨 郭黎敏 丁治明
在应急救援中,救援情况各不相同,救援任务对执行时间有着严苛的限制,而救援资源又十分匮乏,以往单目标和一对一的资源分配方法很难有效解决应急救援中的资源分配问题.为此提出了一种新的应急救援资源分配模型,该模型通过组合救援资源以减少救援任务的执行时间,同时可以增强救援资源的能力.另外,模型通过对多个目标的比重进行调整,并利用线性规划方法得到更符合实际救援需求的资源分配方案.最后,通过采用动态规划思想中的多阶段的资源分配方式,可以解决应急救援中的救援任务和救援资源的动态性问题.由实验可以看出,该模型对不同救援任务和不同救援目标都有着良好的适应性,可以满足应急救援中救援任务和救援资源的动态性需求.
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
单宝英 郭萍 张帆 郭珊珊
为求解含复杂约束的多目标优化问题并获得符合实际决策需求的最优解,将多目标优化问题的求解分为2步:1)使用改进的遗传算法对带有较复杂约束的多目标规划模型进行求解,得到Pareto解集;2)基于熵权法构建方案优选评价体系,对Pareto解集进行优选,从而获得多目标优化问题的最佳方案。将本研究方法应用到灌区水资源优化配置问题中检验其可行性与实用性。结果表明:相较于评价函数法获得的结果,Pareto解集可以直观展示不同目标之间相互制衡的关系;根据当地实际情况选取粮经产量比、用水结构信息熵、化肥使用量作为优选指标,优选后的配水方案水分生产力可以达到1.46 kg/m~3,总产量达到8.667×10~7 kg。与传统求解方法比较,本研究提出的求解方法全局寻优能力更强,可以获得更加合理的方案。基于遗传算法与方案优选的多目标优化问题求解方法在求解较为复杂的多目标优化问题时能够获得更为满意的方案,可以为其他多目标问题的求解提供一种新的思路。
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