面向水肥耦合效應(yīng)的多目標(biāo)優(yōu)化問題研究.pdf

1、隨著社會生產(chǎn)和經(jīng)濟的發(fā)展，多目標(biāo)優(yōu)化問題越來越受到廣泛關(guān)注。現(xiàn)實世界中的許多優(yōu)化問題都涉及到多個目標(biāo)的同時優(yōu)化，而且多個目標(biāo)之間往往是相互矛盾的。與單目標(biāo)優(yōu)化問題不同，多目標(biāo)優(yōu)化問題的解往往不止一個，而是存在一組解。多目標(biāo)優(yōu)化問題的最終目標(biāo)就是在一組解中，找到使多個目標(biāo)函數(shù)同時達到最優(yōu)的參數(shù)組合。
　　 本文以高品質(zhì)草坪的養(yǎng)護為研究背景，以水肥耦合效應(yīng)為研究對象，分析了當(dāng)前草坪養(yǎng)護過程中存在的高成本，高浪費的現(xiàn)狀，探討了一種基于

2、水肥耦合效應(yīng)理論，以提高草坪質(zhì)量，同時降低草坪養(yǎng)護成本為目標(biāo)的優(yōu)化方法。
　　 該方法首先確定了通過試驗觀測建立目標(biāo)函數(shù)的研究思路，在試驗觀測階段，設(shè)計了回歸正交的試驗方案。這種方案具有試驗次數(shù)少，代表性強，試驗浪費少等特點。經(jīng)過因素編碼，正交表選擇，回歸系數(shù)計算，顯著性檢驗和擬合度檢驗，建立了草坪生長質(zhì)量與水肥配比關(guān)系的二次回歸方程。該方程對于控制水肥用量，預(yù)測草坪質(zhì)量狀況具有很好的效果。
　　 對于包含草坪質(zhì)量和養(yǎng)護

3、成本兩個目標(biāo)函數(shù)的優(yōu)化問題，本文對其進行了綜合考慮。首先基于Pareto最優(yōu)解的思想，采用改進后的粒子群算法獲得Pareto前端曲線，再結(jié)合工程問題的實際需要，采用統(tǒng)～目標(biāo)函數(shù)的方法對問題進行了精確求解，驗證了基于Pareto最優(yōu)解的思想進行求解的正確性。為了避免早熟收斂的問題，本文在選擇機制上引入了外部群體和擁擠距離的概念，從而有效地避免了算法在求解過程中陷入局部最優(yōu)。
　　 最后，本文介紹了如何將這一理論研究成果應(yīng)用于實踐，