基于物理规划的工程项目综合均衡优化

质量、工期和成本是工程项目三大主要控制目标,对于工程项目中质量-工期-成本综合均衡优化问题,传统的基于权重的决策方法存在各目标权重难以合理确定的问题.为此引入物理规划方法建立工程项目质量-工期-成本综合均衡优化模型.决策者只需设定各目标的偏好,即可通过该均衡优化模型获得符合决策者偏好的优化方案,使决策过程更加符合工程实际,避免了确定无实际物理意义的各目标权重的问题.通过桥梁工程实例验证了该方法的有效性和实用性.     

绿色建筑前期设计阶段的多目标优化及多属性决策模型

综合考虑建筑物的体型参数、围护结构参数和功能布局的影响,运用层次分析法将描述性的功能目标转化为定量值,建立绿色建筑前期设计阶段的能耗、成本和功能的多目标优化模型。针对模型变量的离散性,以邻域拓扑结构改进粒子群算法,防止陷入局部最优,得到绿色建筑方案的Pareto解集。在绿色建筑多属性决策中引入马氏距离与组合赋权方法,对最优方案进行排序决策。通过案例分析验证该模型的效果,在保证一定功能的前提下,可获得较低的能耗和成本,实现绿色建筑设计理念。     

基于工期-成本综合效用最大的关键链项目缓冲确定

为提高关键链中工期和成本的综合效用,研究一种基于关键链工期和成本进行双目标优化的缓冲确定方法。首先,该方法考虑项目不同工序间工期和成本之间的关系,并基于工期和成本的风险暴露度确定权重,解决不同工序间工期和成本偏好难以量化的问题;其次,根据权重多效用函数对工期和成本进行归一化处理,并确定综合效用最大情况下不同工序的最佳工期;最后基于尾部集中法确定项目缓冲。通过蒙特卡洛模拟实验,将此方法提取缓冲后的项目实际综合效用与传统方法进行比较。比较结果显示,该方法极大地提高项目中工期和成本的综合效用,并且对项目工期和成本均形成更有效的保护。     

供应链环境下跨组织的PCPSP问题研究

在供应链环境下研究跨组织的资源受限项目调度问题,从项目调度整体效用最大化角度,考虑工期、成本和资源均衡对项目调度的影响。构建并剖析供应链环境下跨组织的资源受限项目调度模型,利用正态云模型中云滴的随机性与稳定性的特征改进遗传算法中交叉算子与变异算子的设置方式,并对模型进行数据模拟和算例分析。结果表明,以工期-成本-资源均衡为优化目标,不仅可实现供应链环境下跨组织的资源受限项目调度的效用最大化,且可缩短项目工期、降低成本并提高资源的利用率。     

工程项目资源均衡优化的混合遗传算法研究

"工期固定—资源均衡"优化是指在工期一定的条件下,合理调整网络计划的某些工序,以实现资源均衡利用的一种管理方法.本文基于工程项目资源均衡优化方法中常用的遗传算法和最小矩法,提出了一种混合遗传算法.该算法首先使用遗传算法得到一个较好的初始点,然后采用最小矩法进行局部优化,克服了遗传算法局部寻优能力不足的缺陷,增强了算法的优化效果.最后通过算例分析验证了该混合算法的可行性和有效性,因而是一种较好的优化算法.     

基于蒙特卡洛方法的网络计划资源优化

蒙特卡洛方法由计算机产生伪随机数而生成试验点,根据约束条件找到优化解,据此编制C语言程序,可以成功求解网络计划的工期固定-资源均衡优化、资源有限-工期最短优化和资源有限-工期最短-资源均衡优化,并给出蒙特卡洛方法得到最优解的概率.算例结果表明:相同条件下,基于蒙特卡洛方法的工期固定-资源均衡优化方案资源方差较粒子群算法小,基于蒙特卡洛方法的资源有限-工期最短优化方案工期较遗传算法短,基于蒙特卡洛方法的资源有限-工期最短-资源均衡优化方案工期较遗传算法短.     

基于改进微粒群算法的建设项目多目标动态优化

针对建设项目的复杂性和动态性,建立基于改进微粒群算法的多目标动态优化模型.首先,为提高算法性能,引入外部归档集和阈值并构建基于理想点法的适应度函数;其次,分别建立工期模型、加入系统可靠度的质量模型以及加入费用现值的成本模型,由其得到综合优化模型;最后结合工程实例对算法进行验证并与非劣分类遗传算法(NSGA-Ⅱ算法)对比.结果表明:方法比NSGA-Ⅱ算法的优化结果更科学、收敛速度更快.     

安全质量费用工期在网络计划中的系统优化研究

施工网络计划中安全、质量、费用、工期达到综合优化是工程管理决策追求的目标,在工程项目管理中对这4个指标进行全面系统分析,并且进行综合均衡优化,对于提高工程项目的综合效益至关重要.采取在网络计划所有可行的施工方案中寻求最优的方案组合,从而达到总目标的优化.并且通过一个实例来说明本方法的应用.     

冷链低碳物流配送路径优化的细菌觅食—蚁群算法研究

冷链物流的绿色发展已成为国家十三五发展的热点,在分析冷链物流配送环节各种成本基础上,以车载容量和时间窗为约束,构建综合总成本最小化的冷链低碳物流配送路径优化模型.将细菌觅食算法中的复制操作和趋向操作引入基本蚁群算法中,改善了算法的收敛效率和全局搜索能力,提出了细菌觅食一蚁群算法用于求解冷链低碳物流配送路径优化模型.通过实例仿真表明,在求解冷链低碳物流配送路径优化模型方面,细菌觅食—蚁群算法能够以更高的效率寻找到更低的综合总成本,验证了改进算法的合理性和有效性.     

工业互联网环境下预防性维修管理多目标协同优化

工期、成本、质量通常作为传统项目管理过程中三大目标,而工业互联网环境下预防性维修管理除了以上三大目标之外还更多的考虑了安全因素.根据设备机群内不同设备分析了其四大目标不同构成和内涵,四大目标决策权重采用经改进的带置信度的专家确定方法,根据工期约束等因素导出资源使用均衡条件.在此基础上构建了非线性条件下四方关系多属性效用函数模型.采用线性递减收敛因子改进下的多点交叉遗传算法进行优化求解,促使种群快速寻找最优解,算法表现出较好的收敛性和多样性使得寻优过程更加合理.     

An Activity-Based Costing decision model for life cycle assessment in green building projects

Carbon emissions are an increasingly important consideration in sustainable environmental development. In the green building industry, green construction cost controls and low-carbon construction methods are considered to be the key barriers encountered. Based on Corporate Social Responsibility (CSR) policy, management of carbon emissions from green building projects contributes to the acquisition of accurate building cost information and to a reduction in the environmental impact of these projects. This study focuses on the CO₂ emission costs and low-carbon construction methods, and proposes a 0–1 mixed integer programming (0–1 MIP) decision model for integrated green building projects, using an Activity-Based Cost (ABC) and life cycle assessment (LCA) approach. The major contributions of this study are as follows: (1) the integrated model can help construction company managers to more accurately understand how to allocate resources and funding for energy saving activities to each green building through appropriate cost drivers; (2) this model provides a pre-construction decision-making tool which will assist management in bidding on environmentally-friendly construction projects; and (3) this study contributes to the innovation operation research (OR) literature, especially in regard to incorporating the life cycle assessment measurement into construction cost management by utilizing a mixed decision model for green building projects.     

基于前景理论的区域绿色经济发展水平多指标评价

针对绿色经济发展水平评价指标存在模糊性、异质性等问题,提出一种规范化信息,并运用前景理论进行多指标评价的方法。首先,构建区域绿色经济发展水平评价指标体系。其次,规范化异质信息,并计算待比较方案的前景函数。然后,通过定义前景值排序与专家决策偏好的一致性和不一致性程度,建立决策优化模型,计算各方案的前景值,进行方案排序和优选。最后,以三明市县域绿色经济发展水平评价为例,说明该方法的有效性、合理性和实用性。     

A Non-myopic Utility Function for Statistical Global Optimization Algorithms

The high cost of providing worst-case solutions to global optimization problems has motivated the development of average-case algorithms that rely on a statistical model of the objective function. The critical role of the statistical model is to guide the search for the optimum. The standard approach is to define a utility function u(x) that in a certain sense reflects the benefit of evaluating the function at x. A proper utility function needs to strike a balance between the immediate benefit of evaluating the function at x – a myopic consideration; and the overall effect of this choice on the performance of the algorithm – a global criterion. The utility functions currently used in this context are heuristically modified versions of some myopic utility functions. We propose using a new utility function that is provably a globally optimal utility function in a non-adaptive context (where the model of the function values remains unchanged). In the adaptive context, this utility function is not necessarily optimal, however, given its global nature, we expect that its use will lead to the improved performance of statistical global optimization algorithms. To illustrate the approach, and to test the above assertion, we apply this utility function to an existing adaptive multi-dimensional statistical global optimization algorithm and provide experimental comparisons with the original algorithm.     

基于似无关回归的多元稳健损失函数方法

针对多响应参数优化问题,考虑响应间相关性和可控因子波动的影响,提出了一种基于似无关回归的多元稳健损失函数方法。首先采用似无关回归对模型拟合和过程优化中的相关参数进行估计,更有效地利用响应间相关性信息;然后利用给定点处梯度信息来估计可控因子波动对过程稳健性的影响。算例表明,当响应间存在相关性时,与最小二乘方法相比,采用似无关回归拟合的响应曲面模型精度更高;与传统质量损失函数相比,在采用相同质量成本矩阵时,采用稳健损失函数方法得到的最优解处期望质量损失更小。     

模糊用户需求约束下再使用产品质量改进设计

大多数停用的产品需要按照用户需求进行质量改进后再使用,针对用户对用户属性的要求改进率具有一定的模糊性的问题,应用模糊理论和质量功能配置的方法,以质量改进成本最低为目标建立了质量改进设计的模糊数学规划模型,模糊优化结果即兼顾了用户需求改进约束的满足程度,又考虑了质量改进成本最小,水泵再使用案例表明该方法能帮助质量改进人员规划出模糊用户需求约束下质量改进成本较低的设计方案.     

基于随机规划的建筑集群冷热电联供系统优化研究

面向建筑集群的冷热电联供系统的设计和优化是实现建筑楼宇能源成本节约的重要途径。随机因素对该联供系统的优化决策,具有显著的影响。考虑建筑楼宇的能源需求为随机变量,构建随机混合整数规划模型,解决以最小化建筑楼宇总费用为目标时建筑集群冷热电联供系统的优化问题;其次,提出采用Benders多割平面方法求解多目标规划问题,从而寻找冷热电联供系统的设备配置和系统运行的Pareto最优决策;最后,通过实验验证了模型和算法的有效性。实验结果表明建筑集群在协作模式下,相比于非协作模式,具有更低的总费用。     

考虑决策者失望规避的供应链协同绿色创新动态优化与协调研究

针对决策者存在失望规避行为且产品绿色水平具有动态变化特征的情形,基于失望理论,运用微分博弈的方法研究了供应链协同绿色创新动态优化与协调问题,探讨了供应链成员失望规避程度对绿色创新决策及供应链绩效的影响,并提出双向成本分担契约对供应链进行协调。结果表明,供应链成员是否选择协同绿色创新及产品的绿色水平均与成员的失望规避程度密切相关;分散式决策下,若制造商选择分担供应商部分绿色创新成本,其分担比例与制造商失望规避程度负相关,与供应商失望规避程度正相关;集中式决策下,产品绿色水平、成员绿色创新水平及效用现值均高于协调前分散系统中的对应值;在一定条件下,双向成本分担契约的设计与实施,能有效提升供应链成员效用现值,实现供应链协调。     

Perspective functions: Proximal calculus and applications in high-dimensional statistics

Perspective functions arise explicitly or implicitly in various forms in applied mathematics and in statistical data analysis. To date, no systematic strategy is available to solve the associated, typically nonsmooth, optimization problems. In this paper, we fill this gap by showing that proximal methods provide an efficient framework to model and solve problems involving perspective functions. We study the construction of the proximity operator of a perspective function under general assumptions and present important instances in which the proximity operator can be computed explicitly or via straightforward numerical operations. These results constitute central building blocks in the design of proximal optimization algorithms. We showcase the versatility of the framework by designing novel proximal algorithms for state-of-the-art regression and variable selection schemes in high-dimensional statistics.