
【化】 multi-objective programming
多目标規劃(Multi-Objective Programming, MOP),在漢英詞典視角下,指同時優化多個相互沖突的目标函數的數學規劃問題。其核心在于處理目标間的權衡(trade-off),尋求一組非劣解(Non-dominated solutions)或帕累托最優解(Pareto optimal solutions),而非單一最優解。
定義與目标沖突性
多目标規劃是數學規劃的分支,旨在解決需同時優化多個目标的決策問題。這些目标通常無法同時達到最優(如成本最小化與質量最大化),需通過折衷方案平衡。英文術語強調"Multi-Objective"(多目标)和"Programming"(規劃),體現系統性建模方法 。
帕累托最優性
帕累托最優解指在不劣化其他目标的前提下,無法進一步改進任一目标的解集。數學表達為:
$$ begin{align} text{minimize} quad & mathbf{f}(mathbf{x}) = (f_1(mathbf{x}), f_2(mathbf{x}), dots, f_k(mathbf{x})) text{subject to} quad & mathbf{x} in S end{align} $$ 其中 $mathbf{x}$ 為決策變量,$S$ 為可行域,$k geq 2$ 為目标數量 。
求解方法分類
應用領域
廣泛應用于工程設計(結構優化)、資源分配(能源管理)、金融投資(風險-收益平衡)及公共政策制定(經濟-環境權衡)等複雜系統 。
權威參考來源
多目标規劃(Multi-Objective Programming, MOP)是數學優化領域的一個分支,用于解決涉及多個相互沖突目标的決策問題。以下是其核心内容:
定義
多目标規劃通過數學模型和算法,在多個目标之間尋求最佳折中方案,使得各目标盡可能被滿足。例如,企業生産需同時平衡利潤、成本、質量等目标。
特點
多目标規劃廣泛應用于以下場景:
數學模型
一般形式為:
$$
min F(boldsymbol{x}) = (f_1(boldsymbol{x}), f_2(boldsymbol{x}), cdots, f_m(boldsymbol{x}))^T
text{s.t.} begin{cases}
g_i(boldsymbol{x}) leq 0, & i=1,cdots,q
h_j(boldsymbol{x}) = 0, & j=1,cdots,p
boldsymbol{lb} leq boldsymbol{x} leq boldsymbol{ub}
end{cases}
$$
(來源:)
常用解法
如需進一步了解具體案例或算法實現,可參考來源中的課件、博客及論文(如)。
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