求解混合整数非线性规划问题的改进差分进化算法

针对混合整数非线性规划问题的特点,在差分进化算法的变异操作中加入取整运算,提出了一种适合于求解各种混合整数非线性规划问题的改进差分进化算法.同时,采用时变交叉概率因子的方法以提高算法的全局搜索能力和收敛速率.用四个典型测试函数进行了实验研究,实验结果表明,改进的差分进化算法用于求解混合整数非线性规划问题时收敛速度快,精度高,鲁棒性强.

用粒子群优化改进算法求解混合整数非线性规划问题

针对混合整数非线性规划(MINLP)问题,改进了粒子群优化算法(PSO),提出了一种粒子迁移策略,改进了粒子速度更新策略,使之成为一种解决MINLP问题的新算法.实验表明,新算法精确度好、收敛快.

解决混合整数非线性规划问题的混沌局部搜索差分进化算法

为提高差分进化算法的局部搜索能力和避开罚函数方法中罚参数选择问题,提出一种混沌局部搜索策略的差分进化算法(CLSDE)用于解决非线性混合整数规划问题.CLSDE中,只对目标函数中的变量进行编码,约束条件函数中的变量随机产生,每代进化完毕后,对最优个体进行混沌局部搜索.6个基本的测试函数实验结果证明CLSDE比MIHDE具有较好的寻优能力.

基于整数非线性规划的农机系统优化配备研究

针对以往农业机器系统优化配备研究存在的不足,提出了基于作业面积及收获作业天数可变的情况下,建立整数非线性规划的一般数学模型,选用适用于求解整数规划问题的粒子群算法进行求解。同时,结合实例进行分析计算,证明了该一般模型的有效性,得出农业机器系统优化配备获得整数最优解的必要性及经济性,可为当前农业企业在选择配备大功率农机具时提供一定的理论依据。

混合整数非线性规划问题的改进差分进化算法

提出一种改进差分进化算法求解混合整数非线性规划问题。该算法利用同态映射方法,解决差分进化算法无法直接处理整数决策变量问题;提出改进的自适应交替变异算子,提高算法的搜索性能;提出一种自适应保留不可行解的方法处理约束条件,并对差分进化算法的选择算子进行改进,提出一种直接处理约束条件的新选择算子。六个常用的混合整数非线性规划问题的实验结果表明了该方法的有效性和适用性。

一种求解混合整数非线性规划的新算法

针对混合整数非线性规划求解难的问题,本文给出了一种新的求解策略——混合序列差异演化算法,该算法采取混合编码的形式以便处理连续变量、整数变量以及混合整数变量的优化问题。最后通过数例检验算法的优越性,仿真结果表明该算法求解效率高、收敛速度快、全局搜索能力强。

整数非线性规划模型在乳腺癌转移相关基因表达调控网络建立中的应用

利用乳腺癌转移基因表达数据的熵信息确定基因权重,建立以误差最小为目标函数的整数非线性规划模型推测基因之间的调控关系,并通过相关系数模型筛选调控基因。利用软件LINGO8.0和MATLAB7.0编程求解,得到27个乳腺癌转移相关基因的调控网络,其中25对基因存在调控关系,有11对存在相互促进的双向调控作用。整数非线性规划模型能较好地刻划乳腺癌转移相关基因调控关系,可用于更复杂的基因调控网络的研究。

混合整数非线性规划问题的全局最优性条件（英文）

本文给出了带界约束的混合整数非线性规划问题全局极小点的必要条件,该问题包含连续优化问题和离散优化问题为特殊情形,得到了带界约束的混合整数非线性规划问题的充分全局最优性条件,其中规划问题的目标函数只需要二次连续可微.如果目标函数是二次的,则所得的全局最优性条件易于验证.数值例子说明了全局最优性条件的意义.

混合整数非线性规划的自适应变异差分进化算法

提出了一种求解混合整数非线性规划(Mixed integer nonlinear programming,MINLP)的混合差分进化(Differential evolution,DE)算法。为提高DE算法的优化性能,设计了混沌初始化种群、可平衡全局探索与精细开采能力的混合变异版本、基于种群进化停滞代数记录的自适应二次变异算子等新型策略。将前述策略融入DE算法,形成面向MINLP的自适应变异差分进化(Adaptive mutation differential evolution,AMDE)算法。6个MINLP数值实例的对比实验表明了新算法的有效性和可靠性。最后,应用AMDE算法求解齿轮传动体积最小化工程优化设计实例,显示了该算法的工程应用价值。

混合整数非线性规划法求解多组分复杂体系相平衡问题

基于Gibbs自由能最小化原理,提出一种求解多组分复杂体系相平衡问题的混合整数非线性规划(MINLP)方法。通过建立MINLP模型,将相平衡计算问题转化为有约束的双层最优化问题,内层用来计算给定相组合结构下的平衡组成,外层则是搜索最优的相组合结构,整个求解过程通过遗传算法来实现。所建立的方法只需要求解最小化问题,就可以同时给出多相平衡时存在的相数、相态及各相组成。以苯-乙氰-水和甲醇合成两个体系的相平衡计算为例,结果表明该方法是可行和有效的。

整数非线性规划方法优化下料问题

探讨了生产实际中一维下料的优化问题,建立了下料问题的非线性整数规划的数学模型,并通过LINGO程序获得该优化模型的解。该方法适用于较大规模的型材下料问题,能够提高原材料的利用率。

双层过道布置问题的混合整数非线性规划模型及两阶段改进模拟退火算法

结合实际布局活动中,设施在多层空间布置的实际情况,提出了双层过道布置问题,并构建了该问题的混合整数非线性规划(MINLP)模型。针对问题特征,提出了一种改进模拟退火算法,通过采用两阶段改进策略,对退火过程及抽样过程进行改进。该算法以自适应搜索策略替代马氏链搜索长度,并引入记忆功能、回火操作以提高求解质量,通过设置双阈值来提高求解效率。应用所提算法对24个基准算例进行测试,并将其与原模拟退火算法和GUROBI精确方法作对比,验证了所提算法的有效性。

基于改进果蝇算法求解混合整数非线性规划问题

在科学及工程系统设计中存在许多混合整数非线性规划MINLP(Mixed-Integer Non Linear Programming)问题,该类问题变量类型丰富且约束条件较多,难以求解,为此提出一种改进果蝇算法。该算法对不同类型变量的更新采取不同的策略,并采用周期性的步长函数指导果蝇的寻优,使其避免陷入局部最优。并通过与另外两种常用的算法在稳定性、收敛速度等方面进行了比较,实验结果表明该改进的果蝇算法效果较优,能有效地解决MINLP问题。

基于混合整数非线性规划的接驳公交优化模型

接驳公交线路设计与运营方案优化是轨道交通与地面公交协同发展的研究课题之一,本文分析其在模型构建、规划方法及模型算法等研究方面的不足。以问题为导向,构建基于混合整数非线性规划的接驳公交协同优化模型,通过对模型重构进行求解。并通过实例分析验证模型和算法的有效性。结果发现:第一,以往研究中将线路设计与运营方案协同优化模型较少,本文统筹考虑接驳公交线路设计和发车频率优化构建模型;第二,以往研究中大多考虑多条接驳公交线路与1个轨道站点连接的单一目的地模式,本文通过增加“多对多”约束条件,使模型更加符合现实需求分配;第三,针对混合整数非线性模型求解困难的问题,本文通过模型重构,降低了计算复杂度;第四,研究实例基于2个轨道站点和17个接驳公交需求点,得到2条接驳线路和相应发车频率,并通过与相同拓扑路网下应用深度优先搜索算法(DFS)求解结果进行对比分析,验证了本文所建协同优化模型的可行性和有效性。

模糊环境下动态供应商选择的混合整数非线性规划模型

基于供应商选择问题的动态性和模糊性,考虑在每个周期内生产商的需求能力及供应商的供应能力为模糊变量,本文将一个多阶段多商品多渠道的供应商选择问题视为一个0-1混合整数模糊动态非线性规划问题,目标函数为总成本最小化。然后建立了0-1混合整数模糊动态非线性规划模型。为了求解该模型,通过可信性理论把模型中模糊机会约束清晰化,将该模型转化为一个确定型的0-1混合整数动态非线性规划模型。最后给出了一个数值算例验证了模型的可行性。

基于混合整数非线性规划的综合能源系统优化配置研究

综合能源系统(integrated energy system,IES)的容量配置是系统运行稳定性及经济效益的重要影响因素之一,是系统规划阶段的重点研究内容。为探究电转气设备在系统中的最佳工作模式及储能设备、光伏、风机对系统经济性的影响,本文将上述设备引入综合能源系统,并以经济效益为优化目标,构建了计及容量配置约束、五母线平衡约束及储能约束的混合整数非线性规划模型。以北方某市民服务中心为例,验证了模型的有效性,并对6种运行方案做了对比分析。结果表明,电转气等设备的合理配置可以有效提高综合能源系统的经济性,为其后续运行阶段的研究提供了理论基础及技术支撑。

基于混合整数非线性规划的物流基地布局优化模型

物流基地布局问题是供应链网络设计中的重要问题。与传统物流设施选址问题不同,供应链网络的效益是使物资配送的总时间最短。为此,文章基于混合整数非线性规划理论,建立了一个物流基地布局优化模型。提出的模型不仅能用于物流基地布局优化方案的生成,而且能对物流基地布局评估指标进行量化,从而能为物流基地布局评估工作奠定基础。

水下训练服浮力配平的整数非线性规划方法

针对水下训练服随遇平衡和特定角度下稳定平衡的浮力配平需求,通过对配平过程进行数学描述,基于分支定界算法的整数非线性规划,提出了一种用于浮力配平方案优化计算的方法.对给定初始值的水下训练服,在随遇平衡和不同角度下的稳定平衡条件下,计算得到最优的浮力配平结果,表明了该方法计算配平方案的有效性.该方法对不同配平对象、配平目标的浮力配平过程都有很好的指导意义.

油田注水管网布局优化混合整数非线性规划模型

在油田注水开发中,注水管网的合理布局不仅可以有效减少系统投资,而且是保证注水管网经济、高效运行的关键环节。对此类问题的研究大多采用一般的分级优化方法,最终计算结果受初始方案影响较大,且大多将管网基础建设投资简化为管网总长度的函数,具有一定局限性。为研究注水管网的合理布局,针对注水井区域划分及配水间的站址优化问题建立了混合整数非线性规划模型,采用模拟退火遗传算法进行两阶段求解得到最优的配水间位置;采用Dijkstra算法以加权距离最小为目标确定注水管网的拓扑结构,最后将模型应用于大庆油田某区块进行油田注水管网布局优化。结果表明:与一般的分级优化方法相比,该方法的计算结果更具有经济性,可得到科学可行的注水管网布局方案。

初始群体飘移遗传算法用于解混和整数非线性规划问题

目前对混合整数非线性规划问题做的工作甚少 ,这里在研究了混合整数非线性规划和遗传算法各自特点的基础上 ,提出初始群体飘移思想和变尺度整型细密网格技术 ,构造了一种求解混合整数非线性规划的新的遗传算法～初始群体飘移遗传算法。经理论分析和数值试验表明 :该算法对大范围、多峰、非光滑非线性规划问题有较好的全局求解能力 ,在解的精度、稳定性和收敛速度方面均优于一般的算法。