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不确定性广泛存在于现实生活和工程问题中,研究不确定性规划理论及其算法对于增加产品和系统设计的可靠性具有重要意义。不确定性规划包含两类传统的参数规划:含有随机参数的随机规划和含有模糊参数的模糊规划,而随机参数的概率分布函数以及模糊参数的隶属函数通常都是未知的,在实际应用中,获取不确定参数的变动范围比较容易。所以引入区间系数数学规划,简称区间规划,它作为较灵活性的数学规划可以较好地解决不确定系统中的一些优化问题。区间规划是一类相对较新的不确定性优化方法,在不确定性建模方面具有良好的经济性和方便性。国内外近年来开始逐渐重视区间规划方法的研究,区间规划很有可能在未来的发展中作为第三类不确定性规划,继随机规划和模糊规划之后的又一类参数规划,并且在应用领域里展现比随机规划和模糊规划更强的潜能。然而,目前对区间规划的研究仍处于摸索阶段,尤其是研究区间非线性规划的文献较少,研究才刚刚开始,因此对区间系数数学规划问题的模型及求解方法的探讨显得非常必要。
论文在前人研究区间规划的基础上,较系统较全面地研究了区间线性规划,对区间非线性规划中的区间二次规划提出了一种简单的转化模型及算法。主要内容及结论如下:
(1)综述了区间系数线性规划问题的模型及求解方法,提出了一种区间系数线性规划标准模型,归纳了基于区间数序关系的满意度解优化和基于区间上下界的最优值区间优化两种算法。
(2)通过将满意度解优化模型转化为最优值区间优化模型,实现了两种优化算法的统一,并通过对最优值区间模型中的最差最优值算法的改进和补充,优化和完善了最优值区间算法,使得区间线性规划问题的模型与算法更加系统和全面。
(3)研究了区间非线性规划里最简单的区间二次规划问题。借鉴于区间线性规划模型及其求解方法,给出了一种一般区间二次规划的标准模型,从理论上研究了二次规划的最优值区间算法,将其分解成确定性二次规划模型。通过算例,验证了算法的可行性。
(4)对目标函数和约束条件中的参数均为区间数的单目标运输问题提出了一种新算法,数值算例表明了新算法的可行性和实用性。