[发明专利]一种基于MOEAD的比例区间偏好引导多目标决策优化方法

说明书

一种基于MOEAD的比例区间偏好引导多目标决策优化方法，本发明涉及基于MOEAD的比例区间偏好引导多目标决策优化方法。本发明为了解决现有技术求解得到的满足决策者比例区间偏好的有效解个数少的问题。本发明包括：步骤一：建立带有比例关系区间偏好信息的多目标决策模型；步骤二：利用法线边界交叉法对步骤一建立的带有比例关系区间偏好信息的多目标决策模型进行重构得到重构后的分解模型；步骤三：对步骤二重构后的分解模型进行求解，得到带有比例关系区间偏好信息的多目标决策模型的优化解。本发明避免了传统优化方法通过后验方法获得满足偏好有效解造成的较高的空间复杂度和时间复杂度。本发明用于飞机结构维修决策领域。

技术领域

本发明涉及飞机结构维修决策领域，具体涉及基于MOEAD的比例区间偏好引导多目标决策优化方法。

背景技术

带有偏好信息的多目标决策问题作为多目标问题的一个分支，在最近的30年来被广泛的研究(Liu,P.；Teng,F.An extended TODIM method for multiple attributegroup decision-making based on 2-dimension uncertain linguisticVariable.Complexity 2016,21,20-30.Liu,P.；Teng,F.Multiple criteria decisionmaking method based on normal interval-valued intuitionistic fuzzygeneralized aggregation operator.Complexity 2016,21,277-290.Xu,J.P.；Liu,Y.G.Multi-objective decision making model under fuzzy random environment andits application to inventory problems.Information Sciences 2008,178,675-684.)。由于决策者经常无法准确的阐述自己对于决策模型中各目标值的偏好，反映各目标之间偏好信息的关系是模糊的。多目标决策问题中存在的目标之间具有相对重要性的偏好和目标之间存在优先级的两类偏好问题在最近的几年被广泛的研究(Zadeh,L.A.Fuzzysets.Information and Control 1965,8,338-353.Ghadimi,N.A new hybrid algorithmbased on optimal fuzzy controller in multimachine power system.Complexity2015,21,78-93.)。然而，在实际的多目标决策优化问题中，存在以上两种偏好关系并不适合的情况。如带有比例关系的区间偏好和带有偏差关系的区间偏好。

假设决策者更偏向于得到满足自己偏好信息的有效解，则整个决策过程可以划分为：(i)获得所有的Pareto最优解；(ii)选择满足偏好信息的有效解。上述决策过程的执行顺序主要由决策者表达偏好信息的方式决定。依据决策者表达偏好信息的方式，求解带有偏好信息的多目标决策问题的方法主要分为：先验方法、后验方法和交互式方法(Goularta,F.,Campelo,F.Preference-guided evolutionary algorithms for many-objective optimization.Information Sciences2016,329,236-255.)。

先验方法：决策者在多目标决策模型的求解之前就定义了自己的偏好信息。因此，执行者(优化方法)可以更专注于求解获得那些最大程度的满足决策者偏好信息的有效解。表达决策者的偏好信息的方法主要包括：功效函数、权重、优先级以及期望值。先验方法由于可以利用决策者的偏好信息，将多目标决策模型转化为单目标优化模型，进一步的利用传统的单目标优化方法进行求解优，因此使整个优化过程得到了很大程度的简化。但是，决策者需要在求解之前就很清晰和精确的定义偏好信息，这往往十分困难，而且先验方法存在求解得到的最优解不能够充分满足决策偏好的情况。