一类随机优化问题的交互式算法及应用

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实际生产和生活中,许多因素具有不确定性,如证券的收益率、消费者对某种商品的需求量及某商品的市场供应量等.用不确定性优化模型刻画管理决策中的优化问题,并设计有效的求解方法在目前运筹学研究中已得到广泛关注.本文从实际问题中提出了一类多目标随机优化问题,该问题含有一个随机线性和随机二次目标函数,还含有随机线性约束.首先基于决策者的期望水平将多目标优化模型转化为单目标优化问题,提出了新的方差期望综合法.利用方差期望综合法研究了此类优化问题的确定性等价类,并设计了这一问题的基于决策者偏好的交互式算法.经数值实验表明,所提出的交互式算法能够在反映决策者满意度的基础上求出模型的最优解.其次,在方差期望综合法的基础上提出了一类求解这类多目标随机优化问题的混合方法,同样针对问题中涉及的参数提出了相应的交互式算法,数值实验表明所设计的基于三个参数的交互式算法同样可以在反映决策者满意度的基础上求出模型的最优解.再次,通过两种比较方法对解决该类多目标随机优化问题的三种方法:期望方法,方差期望综合法和混合方法的优劣性进行了比较.比较方法一是用数值模拟的方法产生随机样本,通过比较样本模型最优解与分别使用三种方法求解模型所得最优解之间的距离来比较三种方法的优劣;比较方法二是用三种方法分别求出样本模型的最优解,通过比较最优解对模型约束条件的约束违反度,来比较三种方法的优劣.经数值实验表明:混合方法优于方差期望综合法,优于期望方法.最后,分别使用方差期望综合法和混合方法求解证券市场中存在的双目标随机优化问题,验证了所提出的两种方法的实用性.
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