多目标优化的处理方案及非劣解集探究

简介:   求解多目标规划的方法大体上有以下几种:   一种是化多为少的方法 , 即把多目标化为比较容易求解的单目标或双目标,如主要目标法、线性加权法、理想点法等;   另一种叫分层序列法,即把目标按其重要性给出一个序列,每次都在前一目标最优解集内求下一个目标最优解,直到求出共同的最优解。

  求解多目标规划的方法大体上有以下几种:

  一种是化多为少的方法 , 即把多目标化为比较容易求解的单目标或双目标,如主要目标法、线性加权法、理想点法等;

  另一种叫分层序列法,即把目标按其重要性给出一个序列,每次都在前一目标最优解集内求下一个目标最优解,直到求出共同的最优解。

  对多目标的线性规划除以上方法外还可以适当修正单纯形法来求解;还有一种称为层次分析法,是由美国运筹学家沙旦于70年代提出的,这是一种定性与定量相结合的多目标决策与分析方法,对于目标结构复杂且缺乏必要的数据的情况更为实用。

一、多目标规划及其非劣解

  (一)任何多目标规划问题,都由两个基本部分组成:

       (1)两个以上的目标函数;

       (2)若干个约束条件。 

  (二)对于多目标规划问题,可以将其数学模型一般地描写为如下形式:

  在图1中,max(f1, f2) .就方案①和②来说,①的 f2 目标值比②大,但其目标值 f1 比②小,因此无法确定这两个方案的优与劣。

  在各个方案之间,显然:④比①好,⑤比④好, ⑥比②好, ⑦比③好……。        

  而对于方案⑤、⑥、⑦之间则无法确定优劣,而且又没有比它们更好的其他方案,所以它们就被称为多目标规划问题的非劣解或有效解,其余方案都称为劣解。所有非劣解构成的集合称为非劣解集。

当目标函数处于冲突状态时,就不会存在使所有目标函数同时达到最大或最小值的最优解,于是我们只能寻求非劣解(又称非支配解或帕累托解)。 

二、多目标建模方法

    为了求得多目标规划问题的非劣解,常常需要将多目标规划问题转化为单目标规划问题去处理。实现这种转化,有如下几种建模方法。

  ü  效用最优化模型

  思想:规划问题的各个目标函数可以通过一定的方式进行求和运算。这种方法将一系列的目标函数与效用函数建立相关关系,各目标之间通过效用函数协调,使多目标规划问题转化为传统的单目标规划问题:

  在用效用函数作为规划目标时,需要确定一组权值 li 来反映原问题中各目标函数在总体目标中的权重

  ü  罚款模型

  思想:  规划决策者对每一个目标函数都能提出所期望的值(或称满意值);

在加权的基础上通过比较实际值  fi  与期望值  fi* 之间的偏差来选择问题的解
  ü  约束模型

  理论依据 :若规划问题的某一目标可以给出一个可供选择的范围,则该目标就可以作为约束条件而被排除出目标组,进入约束条件组中。

  假如,除第一个目标外,其余目标都可以提出一个可供选择的范围,则该多目标规划问题就可以转化为单目标规划问题: 

  ü  目标达到法
  ü  目标规划模型
  了解概念,其他用到了再说。
目录
相关文章
halcon的灰度变换(图像增强)
halcon的灰度变换(图像增强)
1392 1
|
数据采集 监控
如何检测和应对网站的反爬虫机制?
如何检测和应对网站的反爬虫机制?
1966 3
|
5月前
|
人工智能 运维 监控
【2025云栖大会】AI 搜索引擎如何驱动亿级物流:货拉拉 x 阿里云 Elasticsearch
2025云栖大会 AI搜索与向量化模型专场上,拉拉 Elasticsearch技术负责人——陈敏华先生分享了 Elasticsearch 在全球化高并发业务场景下的深度实践,以及在迁移至阿里云 Elasticsearch Serverless 后的显著收益。货拉拉的案例为业界提供了可复制、可落地的技术范本。
446 4
|
人工智能 监控 算法
Python下的毫秒级延迟RTSP|RTMP播放器技术探究和AI视觉算法对接
本文深入解析了基于Python实现的RTSP/RTMP播放器,探讨其代码结构、实现原理及优化策略。播放器通过大牛直播SDK提供的接口,支持低延迟播放,适用于实时监控、视频会议和智能分析等场景。文章详细介绍了播放控制、硬件解码、录像与截图功能,并分析了回调机制和UI设计。此外,还讨论了性能优化方法(如硬件加速、异步处理)和功能扩展(如音量调节、多格式支持)。针对AI视觉算法对接,文章提供了YUV/RGB数据处理示例,便于开发者在Python环境下进行算法集成。最终,播放器凭借低延迟、高兼容性和灵活扩展性,为实时交互场景提供了高效解决方案。
975 5
|
算法 搜索推荐
信息流短视频时长多目标优化
背景       信息流短视频排序目前使用的是基于CTR预估Wide&Deep排序模型。在此基础上继续一系列优化,通过引入相关性信号、体感信号、多场景的样本融合、高层排序模型取得了不错收益。       信息流短视频模型优化可分为两部分优化: 感知相关性优化——点击模型以优化(CTR/CLICK为
8644 0
|
网络协议 Java 程序员
如何发布自己的项目到Maven中央仓库?
如何发布自己的项目到Maven中央仓库?
2985 0
如何发布自己的项目到Maven中央仓库?
|
机器学习/深度学习 数据可视化 数据挖掘
Python在体育分析中的应用:从数据到洞察
【4月更文挑战第12天】Python在体育数据分析中扮演重要角色,利用其强大的数据处理(如Pandas, NumPy)和可视化工具(Matplotlib, Seaborn),以及机器学习库(Scikit-learn, TensorFlow),可提升球队表现和训练效率。基本流程包括数据获取、预处理、探索、模型选择与训练、评估优化及结果可视化。通过球员表现、球队战术分析和赛事预测等案例,展示了Python在体育领域的广泛应用。要精通Python体育数据分析,需持续学习和实践。
683 2
|
移动开发 jenkins 持续交付
解决jenkins、git拉取代码仓库失败Please make sure you have the correct access rights
解决jenkins、git拉取代码仓库失败Please make sure you have the correct access rights
658 3
|
存储 网络协议
技术心得记录:数据链路层学习之LLDP
技术心得记录:数据链路层学习之LLDP