基于人工鱼的混合智能算法求解设备选址模型

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1、分类号:O221.510710-2009112013硕士学位论文基于人工鱼的混合智能算法求解设备选址模型王琳茹导师姓名职称常安定教授申请学位级别理学硕士学科专业名称应用数学论文提交日期2012年5月15日论文答辩日期2012年6月9日学位授予单位长安大学FacilityLocationModelSolvingBasedonAFSAHybridAlgorithmADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：WangLinruSupervisor：Prof.Chan

2、gAndingChang‟anUniversity,Xi‟an,China摘要设备选址问题是一个经典的问题，具有重要的现实意义。探索有效的求解设备选址模型的方法一直以来受到众多学者的关注。本文在总结前人方法和经验的基础上，针对随机需求的设备选址模型，提出了一种基于人工鱼的混合智能算法求解设备选址模型,即将人工鱼算法和BP神经网络相结合的混合智能算法。该算法具有良好的收敛性，求解效率高，简单易实现，为求解设备选址模型提供了一种新思路和新方法。主要内容如下：（1）从设备选址的历史发展、现状及必要性等方面阐述了求解设备选址问

3、题的现实意义，介绍了几种求解设备选址模型的现代优化算法，在此基础上提出本文要采用的人工鱼混合智能算法。（2）介绍设备选址的三种随机模型，包括模型的建立和求解。从数学角度对各个模型进行了试求解。结果表明，该方法不仅运算量太大，而且对于一些重积分无法得到积分值。为此，我们寻求另外一种基于Matlab的随机模拟方法求解模型。（3）在一些基本的定义定理的基础上，给出随机模拟变量、随机模拟期望值、概率、乐观值、悲观值的步骤。根据随机模拟的方法，分别对设备选址的随机期望值模型、随机机会约束模型、随机相关机会模型中的费用函数产生输入

4、输出数据。（4）主要介绍BP神经网络的相关概念和原理，对随机模拟产生的输入输出数据，采用BP神经网络去逼近设备选址模型的费用函数，并通过数值实例实现。（5）对传统的人工鱼算法作了改进，通过几个数值实例验证其收敛性。在此基础上，将BP神经网络与人工鱼算法结合形成混合智能算法，求解设备选址模型,说明算法的有效性和实用性。结果表明，该算法具有良好的收敛性，求解效率高，简单易实现。关键词:考虑随机因素的设备选址模型，随机模拟，BP神经网络，人工鱼算法，混合智能算法iAbstractFacilitylocationisaclas

5、sicProblemwhichisofgreatsignificanceforreality.Theexplorationofsolvingfacilitylocationmodeleffectivelyhasbeentheconcernofmanyscholars.Onbasisofpredecessors‟methodsandexperiences,thispaperputsforwardafacilitylocationmodelonrandomdemandbasedonAFSAhybridintelligenc

6、ealgorithm,whichisthecombinationofAFSAandBPneuralnetwork.Thealgorithmhasgoodconvergence,highlyefficiencyandiseasytorealizeanditalsoprovidesanewthinkingandmethodforthefacilitylocationmodel.Themaincontentsareasfollows:(1)Firstly,thispapermakesanalysisontheactualsi

7、gnificanceoffacilitylocationintermsofitshistory,statusquoandnecessityandintroducesseveralheuristicarithmeticpossibilitiestoattainrandommodels.ThenitputsforwardAFSAhybridintelligencealgorithmusedinthispaper.(2)Secondly,itintroducesthreemodelsoffacilitylocationdue

8、torandomdemand, whichincludesthebuildingandsolvingofthemodelandanalyzesthethreemodelsfromthe perspectiveofMath.Theresultshowsthatthemethodnotonlyhastoomuchcomputation