基于改進(jìn)粒子群的雙層規(guī)劃求解算法研究.pdf

1、雙層規(guī)劃是一類具有兩層遞階結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)優(yōu)化問(wèn)題,在數(shù)學(xué)規(guī)劃領(lǐng)域得到蓬勃發(fā)展,成為運(yùn)籌學(xué)一個(gè)分支,目前已成功應(yīng)用于諸多領(lǐng)域中,如經(jīng)濟(jì)學(xué)、管理學(xué)、金融學(xué)、工程應(yīng)用等。同時(shí),雙層規(guī)劃模型的求解非常困難,只有在上下層目標(biāo)函數(shù)及約束條件滿足相應(yīng)的要求時(shí),基于梯度的傳統(tǒng)優(yōu)化方法的求解效率才較高,但對(duì)于復(fù)雜雙層規(guī)劃(維數(shù)高、非線性、目標(biāo)函數(shù)不可微、約束空間非凸等),這類方法往往難以獲得全局最優(yōu)解。近幾年來(lái),進(jìn)化算法、遺傳算法、粒子群優(yōu)化算法等一些智能優(yōu)

2、化算法,由于其對(duì)函數(shù)要求較低并且具有較強(qiáng)的全局搜索能力等優(yōu)點(diǎn),已被廣泛用于求解雙層規(guī)劃問(wèn)題。
　　本文在廣泛查閱、吸收借鑒BLPP求解算法文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,提出采用改進(jìn)的PSO算法求解BLPP問(wèn)題。論文首先對(duì)基本粒子群優(yōu)化算法做了一些改進(jìn),然后將改進(jìn)的算法用于求解雙層規(guī)劃模型,提出基于改進(jìn)粒子群的雙層迭代算法,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證算法的有效性。本文所做的主要工作如下:
　　(1)提出了一種帶自適應(yīng)變異的粒子群優(yōu)化算法,主要做了如

3、下改進(jìn):1)自適應(yīng)的調(diào)整慣性權(quán)重,使算法在全局搜索能力和局部搜索能力之間達(dá)到最佳平衡;2)引入算法局部收斂的判斷機(jī)制,有效地判斷算法是否陷入局部收斂;3)全局極值變異操作。若算法陷入局部收斂,通過(guò)給全局極值增加隨機(jī)擾動(dòng),提高其跳出局部最優(yōu)點(diǎn)的能力。該算法能有效地防止算法陷入局部最優(yōu)點(diǎn)的問(wèn)題,全局收斂速度和收斂精度顯著提升。
　　(2)提出了基于改進(jìn)PSO的BLPP求解算法,即把改進(jìn)的PSO算法應(yīng)用于BLPP的上下兩層,將求解一般B