带时间窗取送货问题的混合算法

为解决带时间窗的取送货问题,建立了集合划分模型,设计列生成算法与启发式规则相结合的CGA混合算法进行求解。首先,放松约束构建主问题及受限主问题,运用单纯形法与分支定界进行求解;其次,建立时空网络以构建子问题,基于修正的Dijkstra's算法,设计包含算法A、B1、B2的求解算法;最后,通过启发式算法解决节点重复覆盖问题。为验证算法有效性,进一步构建了OPT近似最优解算法;并基于CGA提出三种求解策略C1、C2、C3,做单因素方差分析,采用算例分析算法的性能。实验结果表明,对于客户点数量小于30的小规模算例,CGA与OPT所得结果相近,但CGA求解效率更显著;针对客户点数量为600的大规模算例,CGA至多在20分钟内求得结果,可见本文算法的精度和效率较高。而针对不同类型及规模的客户点的单因素方差分析结果显示,C1、C2、C3在“平均行驶距离成本”、“平均车辆数”、“平均求解时间”三个维度上差异性显著,经营者可根据实际需求进行策略选择。     

基于改进的粒子群算法求解供应链网络均衡问题

传统的供应链求解方法为投影法,针对其要对投影进行计算,十分复杂的缺点,提出用改进的粒子群算法求解供应链均衡问题,利用动态异步调整学习因子来有效的提高了算法搜索能力与精度。本文介绍了供应链网络均衡问题转变为无约束优化问题的方法,然后用改进的粒子群优化算法进行求解。通过四个数值算例,将实验结果与标准粒子群算法、蜂群算法、学习因子同步变化的粒子群算法进行比较,验证了改进的粒子群优化算法在解决供应链网络均衡问题中的有效性与优越性,为供应链网络求解提供了一种新的方法。     

随机服务时间下异质患者门诊预约调度优化

考虑随机服务时间与行为特征互不相同的异质患者,建立随机混合整数规划模型对门诊预约调度问题展开研究。首先在给定服务顺序的假设下求解了两个患者的预约调度问题;在此基础上,设计启发式算法对多个患者预约方案和服务顺序同时进行优化。数值结果表明:当患者服务时间为独立同分布的随机变量时,患者预约时间间隔呈现先增加后减少的圆顶形状;当患者服务时间服从不同分布时,通过与样本平均近似方法对比,验证了启发式算法的计算效率和有效性。     

带时间窗的车间搬运机器人路径优化建模及算法研究

本文以车间搬运机器人为研究对象,在考虑时间窗的前提下,求解机器人进行物料配送和成品回收场景下的路径优化问题。提出一种强化学习遗传蚁群算法,首先利用扫描法求解初始搬运机器人的数量,并将子路径节点的几何中心设置为虚拟节点,利用嵌入遗传算子的蚁群算法求解连接虚拟节点的最优路径,再利用强化学习算法求解子路径的最优结果;最后将基本成本、运输成本和时间惩罚成本的加权和作为目标解,并最终求出满足约束条件的最优解。通过与基准问题求解结果对比,验证了强化学习遗传蚁群算法的优越性。     

可变抽样区间的多变量自相关过程VAR控制图

基于批量-均值法的思想,向量自回归(VAR)控制图对多变量自相关过程的较小偏移可以进行有效控制。为了提高多变量自相关过程监控效率,本文研究可变抽样区间的VAR控制图。首先,对多变量自相关过程的VAR控制图进行可变抽样区间设计;然后,用蒙特卡洛模拟方法计算其平均报警时间;最后,以平均报警时间为评价准则,对所设计的可变抽样区间VAR控制图与固定抽样区间的VAR控制图进行比较研究。研究结果表明:所设计的可变抽样区间多变量自相关过程VAR控制图较固定抽样区间的多变量自相关过程VAR控制图能更好的监控过程的变化。     

区域集群下板材订单配置模型及算法研究

针对集群企业板材资源滞留、无法共享、加工旺季材料短缺等问题,依据区域板材特性和区域企业集群地理相关优势,建立以减少需求方板材订单采购费用最小化为目标的板材订单分配模型,采用以粒子群、免疫算法相结合的混合调度算法。计算过程中,将订单分配对应企业编号作为免疫系统的抗体基因,通过比较适应度函数解与订单预算成本的关系,将抗体群区分为支配解与非支配解,提高算法对抗原的免疫能力和最优解的选择概率。最后以板材订单分配实例进行试验仿真,分别采用PSO算法与IA-PSO算法进行试验对比,对平台上6家订单发布企业寻找合适地理位置相近和价格相对低廉的供应商。试验结果表明,IA-PSO算法能够有效地解决区域集群内板材订单的匹配问题,并且在寻找价格更低和位置更合适的供应商上更有优势。     

一种统一的非凸稀疏恢复的原始对偶有效集算法

研究了基于最小二乘法的稀疏信号恢复问题.针对一类非凸稀疏性罚,包括l^0、bridge、capped-l^1、光滑剪切绝对差和极小极大凹罚,提出了一种新的原始对偶有效集算法.首先证明相关优化问题的全局极小值的存在性,然后利用相关阈值算子,推导出全局极小值的一个新的必要最优条件,必要最优条件的解是坐标极小值,在一定条件下,它们也是局部的极小值.引入对偶变量后,可同时使用原变量和对偶变量确定有效集.此外,这种关系适用于一种有效集类迭代算法,该算法在每一步中首先只更新有效集上的原始变量,然后显式地更新对偶变量.结合正则化参数的延拓性,证明了原始对偶有效集方法在一定正则化条件下全局收敛于潜在回归目标.大量的数值实验表明,与现有的稀疏恢复方法相比,该方法具有较高的效率和精度.     

一个结构型凸优化问题的分裂算法

考虑带线性约束的三块变量的凸优化模型,目标函数是可分的三个函数和.给出了一个新的分裂算法.首先,对每个块变量解极小化增广拉格朗日函数.然后,通过一个校正步得到新的迭代点.证明了新算法的整体收敛性和O(1/t)的收敛阶.     

基于偏正态数据下联合位置与尺度混合专家回归模型的参数估计北大核心CSCD

混合专家回归模型广泛应用于异质总体数据的分类,聚类及回归分析中.研究基于偏正态数据,提出了联合位置与尺度混合专家回归模型,该模型同时对位置,尺度和混合比例参数建模,应用MM算法和EM算法研究了该模型参数的极大似然估计.通过随机模拟和实例分析说明了该模型和方法的有效性与实用性.     

考虑患者回诊情况下的门诊科室调度优化

目前国内大型三甲医院最突出的问题就是资源稀缺,这些稀缺资源主要包括手术室、大型检查设备以及门诊科室等,造成患者严重的排队现象,从而导致患者等待时间过长,满意度下降。通过对哈尔滨市某大型医院进行调研,收集相关数据,研究在考虑患者回诊(即患者当天做完各项检查后又回到初次检查的门诊科室)情况下,对医生门诊科室的数量进行调度优化。利用排队论中的动态优先级对排队规则进行限定,同时引入前景理论中的价值函数,确立以最小化患者时间感知不满意度为主要目标,最小化医院运营成本为次要目标的多目标优化问题。并且分析了两个目标的权重参数变化对总体满意度的影响。建立相应的数学模型,利用模拟植物生长算法( plant growth simulation algorithm,简称PGSA)进行算法设计,通过MATLAB进行仿真,得出在有限度优先的排队规则下,能够更大程度的降低患者不满意度,同时保证较低的运营成本,证明了此研究的有效性和可行性。