一种求解混合多目标规划问题的功效函数法

逻辑生长函数相对于龚珀兹生长函数具有拐点高和对称性的特点,采用逻辑生长函数形式的功效函数法求解混合多目标规划问题具有形式简单、计算量小、符合实际的优点。证明了用这种方法求出的最优解是有效解。讨论了满意值对有效解的影响。逻辑生长函数还可以应用于多维变量评价的功效系数法中。

基于权重试算的MAUT混合整数规划采购决策模型

针对权重不确定情形下的供应商选择问题与订单优化问题,文章提出基于权重试算的多目标混合整数规划模型,应用多属性效用理论提出决策功效函数用于方案的选择与优化,并通过重庆某制造企业的零部件采购案例验证。结果表明,该方法能够在权重不确定情景下,提供最优方案集及其映射的权重范围,有效地支持采购决策。

智能自动化导引车配对调度的混合整数规划模型

为了提高自动化集装箱码头中混合尺寸集装箱搬运作业的效率,研究了由20 ft的智能自动化导引车(Intelligent and Autonomous Vehicle,IAV)配对并协调完成搬运作业:以最小化整体作业完成时间、空载时间和最大化闲置时间为目标,建立多目标混合整数规划模型,确定导引车配对调度方案;设计实验研究参数变化对模型特征的影响;对目标函数进行Pareto分析.通过实例验证了模型的有效性和可行性,为自动化集装箱码头提供IAV配对调度的参考方法.

互联网+时代下基于混合整数规划方法的两阶段供应商选择模型

互联网+时代下,随着消费链条的革新,传统企业必将面临愈加激烈的市场竞争,互联网既给传统企业带来了新的发展机遇,也面临着前所未有的挑战,促使传统企业转型升,供应商的选择将直接影响到传统企业产品的市场竞争力。本文建立一个两阶段供应商选择模型,其中在供应商选择阶段,建立一个包含"服务""质量""物流""技术"四大类的供应商选择指标体系对供应商进行评价;在订单分配阶段,建立一个基于MAUT(Multi-Attribute Utility Theory)的多目标混合整数规划模型求解最佳订单分配方案。最终通过对一个数据示例的分析与计算证明了该模型的可操作性和有效性。

基于模糊多目标格序决策的分销网络优化模型

传统的供应链分销网络设计大多只考虑了成本或利润,这显然是不够的。本文从顾客的角度出发,通过模糊综合评价法分析分销网络中各个待选企业的服务水平,建立了一个包含了成本、顾客服务水平和对市场响应速度三个目标的供应链分销网络的数学模型。运用最小费用最大流算法得到若干方案,最后采用模糊多目标格序决策进行方案优选。

集装箱堆场出口箱箱位分配多目标优化模型

为了合理分配集装箱堆场出口箱箱位,考虑出口箱进场时间的随机性以及出口箱重量的不确定性,以取箱装船过程中尽量避免翻箱操作、最小化存储成本、使各堆栈中箱子数均衡为目标建立堆场出口箱箱位分配的多目标优化模型.应用MATLAB软件中YALMIP工具箱编程求解.针对此模型,设计3组实验,分析贝位中已占用箱位数对箱位分配的影响,以及各堆栈中箱子数均衡与存储成本之间的关系.结果表明该模型能够从总体上实现对出口箱箱位分配的优化并能尽量避免取箱装船过程出现翻箱操作.

基于改进蚁群算法的校车路径规划问题研究

针对校车路径规划问题,基于约束条件及优化目标,考虑交通拥堵状况,建立了最小化校车数量和最小化校车行驶时间的混合整型规划模型,并用改进的蚁群算法进行求解。该算法分为2个阶段:(1)对所有站点进行区域划分,以最小化车辆数和负载均衡为目标,把所有站点划分为若干个规模较小的区域;(2)考虑交通拥堵情况,利用改进的蚁群算法进行区域内路线优化。仿真结果表明:该算法收敛速度较快,适合大型校车路径优化问题。

泊位—岸桥多目标联合调度

泊位—岸桥分配直接影响着港口船舶的进港靠泊时间和作业效率.为制定合理的集装箱码头泊位—岸桥分配计划,建立了以最小化船舶在港时间和码头运营成本的多目标混合整数非线性规划模型,并用Gurobi软件进行求解,计算结果表明,用多目标优化求解比用单目标优化求解更符合码头实际运营情况.

抵港时间不确定的多目标泊位-岸桥分配

针对不确定性因素造成的船舶提前或延迟到港的问题,考虑船舶抵港时间不确定性,建立以船舶在港时间和港口装卸成本最小化为目标的泊位-岸桥分配非线性混合整数多目标规划模型,利用优化技术处理非线性多目标问题.研究结果表明:模型能有效减少船舶抵港时间不确定性对港口运营造成的损失,优化船舶装卸操作成本和船舶在港作业时间,为集装箱码头提供了更合理的解决方案.

多水库供水系统干旱期合理运行策略研究

为了研究多水库供水系统在干旱期的运行策略,根据供水可靠性、破坏恢复能力和单一时段供水破坏深度等水库供水风险指标以及数学规划原理,建立了适用于多水库供水系统在连续干旱期内运行调度策略分析的多目标混合线性整数规划模型;并针对所建模型的结构特征,提出了求解模型的分步计算寻优搜索法。该求解方法概念清晰、计算过程简便,使原来规模较大而复杂的混合规划问题变得易于解决。应用实例表明,该方法技术路线合理,可操作性强,在干旱期供水系统运行调度方案研究中具有较大的实用价值。

多产品采购条件下的供应商选择与订购量分配问题研究

为了解决随机性需求和价格折扣并存条件下的多产品采购供应商选择问题,建立了相应的多目标混合整数随机规划模型。该模型的特点是:①模型的约束条件中兼具确定性和随机性;②通过约束条件方程式准确地表现随机性需求和价格折扣两大假设条件。根据该模型的特殊结构,提出了一种适用的求解策略:首先,通过把机会约束转化为确定性等价类,而将多目标混合整数随机规划模型转化为多目标混合整数规划模型;然后,采用最大满意度法,将体现决策者偏好和目标模糊性的加权模糊多目标混合整数规划模型转化为求解等价的多个单目标混合整数规划问题;最后,在确定每个模糊目标的隶属度函数表达式的基础上求得问题的最优解。另外,通过应用算例说明了模型的有效性和可行性。

平战结合下的公路养护多资源布局问题研究

平战结合是突发事件应急管理的重要原则之一。以公路养护中的平时资源和应急资源的布局问题为研究对象,考虑到日常养护点的选址和资源配置要满足工作的便利性和不同养护点之间工作量的均衡性,把应急资源放置在日常养护点上,既节省管理成本又能满足及时调度的要求,建立一个多目标的混合整数规划模型同时对日常和应急2种资源进行布局,并设计了算法,最后给出了算例。

T-JIT环境下企业供应链中采购管理供应商选择和订单分配

随着经济和社会的迅猛发展,企业之间的竞争主要体现在供应链之间的竞争。供应链可分为计划、采购、制造、配送和退货5大部分,而采购管理是供应链间竞争的关键,是联系供应链企业成员中供应商和销售者的纽带,也是企业保持稳固发展的核心所在。为了对采购管理中供应商选择和订单分配问题进行优化,提高企业采购管理效率,以T-JIT拉式生产方式的企业环境为研究背景,首先,概括出了影响企业供应链管理的多目标因素,即信息共享成本、交货成本、库存成本、采购成本和质量成本。其次,采用数理统计理论和优化算法,借助MATLAB和lingo软件,构建了T-JIT环境下企业供应链中采购管理的两阶段分析法,即利用AHP-EM和TOPSIS法对阶段1进行供应商选择,应用阶段1中的权重采用多目标混合整数规划模型对阶段2进行订单分配研究。最后,依托实例,提出了信息共享率对供应商选择、订单分配和总成本的影响,得出T-JIT环境下对该问题的解决优于一般环境。该问题的研究对扩展供应链系统管理理论、提高企业供应链管理水平和增强企业核心竞争力具有重要的理论和实践指导意义。

基于滚动计划的堆场出口箱存储位置分配两阶段模型

考虑出口箱进场时间的随机性,将集装箱堆场出口箱箱位分配问题分为两个阶段进行研究:(1)在滚动计划的基础上,以最小化场内集卡运输距离为目标建立整数规划模型,对到场出口箱进行箱区分配;(2)以取箱装船过程中贝位内翻箱数最小和平衡贝位内各堆栈箱数为目标,建立堆场出口箱具体箱位分配的多目标优化模型.应用Matlab软件中Yalmip工具箱编程求解,通过数值实验验证了模型的有效性.实验结果表明,该方法能够有效解决堆场出口箱箱位分配问题,减小堆场设备作业量,并通过减少翻箱操作提高码头作业效率.

城市轨道交通列车交路优化模型

为了确定城市轨道交通交路方案的列车运行区段和折返车站,结合运输组织实践经验,以列车交路决定的输送能力与客流需求量空间分布的最佳匹配为原则,以快速车底周转和换乘客流最少为目标,综合考虑站线运输能力的条件限制、运输组织需求以及乘客便利性,建立了城市轨道交通列车交路的多目标0-1混合整数规划模型.该模型分别对决策变量、目标函数和约束条件进行了简化处理,可以通过优化软件编程求解.以重庆市轨道交通一号线远期运营方案为例,对不同交路上限数目,在2 s内计算出4种可选交路方案,为运营部门选择最终方案提供了决策依据.

多约束混流线平衡与排序优化问题研究

针对G企业混流装配线设计不合理导致工位间负载不均衡及产品堆积现象,考虑工序与工位间匹配关系,节拍时间、工序优先关系等多约束,以减少工位数量、均衡工位间负载、减少产品等待时间为目标,建立混流装配线设计与产品排序问题的多目标混合整数规划模型,分别设计了分层算法和混合启发式算法;利用小规模算例验证了分层次算法的精确性,利用大规模算例验证了混合启发式算法高效性。基于本文算法对G企业装配线进行优化后,其工位间负载极差由15.6 min减少到0.1 min,优化后投产顺序对应的节拍时间降低了6 min。

集装箱堆场出口箱箱位分配优化模型及算法

针对集装箱堆场出口箱箱位分配问题,考虑出口箱进场时间的随机性,在不同重量等级集装箱混合堆存模式下,以取箱装船过程中翻箱操作最小化、场内集卡运输距离最小化和使贝位内各堆栈中箱数均衡为目标,建立了堆场出口箱箱位分配的多目标优化模型,并设计启发式优化算法,对具体箱位分配问题进行求解;通过数值实验验证模型和算法的有效性,并对不同算法求解结果以及数学规划模型求解结果进行对比分析;该结果对堆场出口箱箱位分配问题有一定的实用价值.

清洁过程综合的简化模型和求解

建立了过程经济和环境的简捷多目标混合整数非线性规划(MOMINLP)模型,以组合多目标加权法和外逼近等式松弛法为求解策略,应用GAMS编程实现MOMINLP问题的求解,以甲苯加氢脱烷基化(HDA)过程为案例进行分析.

客户需求动态变更驱动下的产品配置更新建模与优化

为了在既定配置约束与生产约束下快速重构出最优产品配置推荐方案,以响应已配置产品生产期间客户配置需求变更的要求,提出一种产品配置更新优化方法。剖析了产品配置更新问题特征;基于客户配置需求变更要求、产品配置约束与生产约束,以客户新配置需求满足程度和剩余配置需求满足程度为优化目标,构建了一个面向产品配置更新问题的多目标混合整数规划模型;提出一种多目标遗传算法,通过对多目标混合整数规划模型进行求解,能够快速获得满足客户需求的最优产品配置更新推荐方案。以某餐饮油水分离器生产期间客户配置需求变更为例,对所提方法进行了验证。结果表明,所提方法快速获得了满足客户需求变更要求的最优餐饮油水分离器配置方案,验证了所提方法的可行性与有效性。

等待心理代价影响下的灾区伤员疏散决策模型研究

灾害的突发性、破坏性,救援工作的延后性,救援车辆、物资的限制性会导致灾民在等待转移疏散和治疗的过程中产生一定的负面心理,在应急救援疏散中考虑受灾区域人们的心理因素是必要且实际的。将多属性效用决策基础理论和行为科学理论融入应急疏散问题的研究中,对灾民的等待心理代价进行分析,提出等待心理代价测度函数。建立了将受灾源点人群分类的,以最小化疏散时间、疏散成本和等待心理代价为目标的混合整数规划模型,运用CPLEX软件求解,最后的算例分析验证了模型的正确性。