
【化】 multi-objective programming
多目标规划(Multi-Objective Programming, MOP),在汉英词典视角下,指同时优化多个相互冲突的目标函数的数学规划问题。其核心在于处理目标间的权衡(trade-off),寻求一组非劣解(Non-dominated solutions)或帕累托最优解(Pareto optimal solutions),而非单一最优解。
定义与目标冲突性
多目标规划是数学规划的分支,旨在解决需同时优化多个目标的决策问题。这些目标通常无法同时达到最优(如成本最小化与质量最大化),需通过折衷方案平衡。英文术语强调"Multi-Objective"(多目标)和"Programming"(规划),体现系统性建模方法 。
帕累托最优性
帕累托最优解指在不劣化其他目标的前提下,无法进一步改进任一目标的解集。数学表达为:
$$ begin{align} text{minimize} quad & mathbf{f}(mathbf{x}) = (f_1(mathbf{x}), f_2(mathbf{x}), dots, f_k(mathbf{x})) text{subject to} quad & mathbf{x} in S end{align} $$ 其中 $mathbf{x}$ 为决策变量,$S$ 为可行域,$k geq 2$ 为目标数量 。
求解方法分类
应用领域
广泛应用于工程设计(结构优化)、资源分配(能源管理)、金融投资(风险-收益平衡)及公共政策制定(经济-环境权衡)等复杂系统 。
权威参考来源
多目标规划(Multi-Objective Programming, MOP)是数学优化领域的一个分支,用于解决涉及多个相互冲突目标的决策问题。以下是其核心内容:
定义
多目标规划通过数学模型和算法,在多个目标之间寻求最佳折中方案,使得各目标尽可能被满足。例如,企业生产需同时平衡利润、成本、质量等目标。
特点
多目标规划广泛应用于以下场景:
数学模型
一般形式为:
$$
min F(boldsymbol{x}) = (f_1(boldsymbol{x}), f_2(boldsymbol{x}), cdots, f_m(boldsymbol{x}))^T
text{s.t.} begin{cases}
g_i(boldsymbol{x}) leq 0, & i=1,cdots,q
h_j(boldsymbol{x}) = 0, & j=1,cdots,p
boldsymbol{lb} leq boldsymbol{x} leq boldsymbol{ub}
end{cases}
$$
(来源:)
常用解法
如需进一步了解具体案例或算法实现,可参考来源中的课件、博客及论文(如)。
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