运用遗传算法及模糊评价进行关键(匹配)因素的选择

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1、運用遺傳算法及模糊評價進行關鍵（匹配）因素的選擇摘要：針對實際項目“遼寧省科學技術基金評審系統”中的實際問題，提出一整套關于從衆多相似因素中選擇出符合需要的部分關鍵（匹配）因素。整個方法主要涉及到遺傳算法（GA）及模糊評價（FA）的配合使用，幷通過實際數據測試了其可行性。關鍵詞：遺傳算法模糊評價隸屬函數關鍵因素匹配引言遺傳算法（GA）完全不同于傳統方法，它是模擬生命進化機制而發展起來的一種搜索和優化方法，試圖應用生命進化的規律找到一條有效解决實際問題中組合爆炸問題的途徑。它已在很多領域得到了廣泛的應用，例如

2、運輸、調度、最優控制、機器學習，作爲一種超啓發式算法（而廣泛用于求解各種組合優化問題。由于遺傳算法在解决優化問題時所表現出的魯棒性、全局最優性和隱含幷行性（而深受實際工作者的喜愛。本方法將以遺傳算法爲主要的依托算法，即利用遺傳算法整體尋優能力强的特在衆多因素爆炸式的組合方式當中選出整體最優的組合方式；在遺傳算法適應度的計算中引入模糊評價（FA）34——對待選因索與實際問題以及待選因索間的適配度和排斥度進行動態的模糊評價，以對每…次選出組合的整體適應度的計算進行局部尋優工作。一、問的簡述本問題來自于實際基金項

3、目——遼寧省自然科學基金評審系統的開發與設計中。通過該算法，我們將可以從衆多5個）相似的已知因素當中選擇出符合實際問題需要的m個因素的最優組合方案，其中這n個因素都具有相同的模糊屬性，同時實際問題也是模糊的。問題主要涉及到以下定義：定義1」待選因素：一個問題所對應的所有可能被選擇的因素集稱爲“待選因素”，其構成的集合稱爲“待選因素集”。定義1.2匹配因素：匹配因素分爲子代的匹配因素（選定因素）與最終的匹配因素兩種，其特徵是在染色體中的編碼位爲“1”所對應的待選因素。定義1.3子代的匹配因素（選定因素）：在遺

4、傳算法的計算過程中，每一代稱爲一個“子代”。在某一子代中被算法選定的因素稱爲“子代的匹配因素（選定因素）”，但它幷不一定是最終的匹配因素，其特徵是在子代染色體中的編碼位爲“1”。定義1.4最終的匹配因素：在遺傳算法結束或不再産生新組合情况下形成的染色體中編碼位爲“1”的相應因素叫做“最終的匹配因素”，同時構成問題的最優解。定義1.5適配度：通過對每一染色體中選定因素鬥身評價指標的衡量而選出與實際問題所需要的因素組合最佳模式最爲接近的若干個因素的綜合評價指標叫做選定因素與實際問題的“適配度”。這裏應該注意，有

5、的問題是可以找到與實際問題所需要的因索最佳模式相同的因索的，但是，大部分的問題往往是找不到的。所以，只能找最爲接近的因素，這也是爲什麽要采取模糊評價方法的原因所在。將每一個選定因1劉樹安、鄭秉霖、王夢光：基于GAs求解整數規劃問題的算法設計，東北大學信息科學與工程學院2李茂軍、產調生：用單親遺傳算法求解有序組合優化問題，長沙：湖南大學電氣工程系，4100823KawamuraH..FuzzyNetworkforDecisionSupportSystems.FuzzySetsandSystems,1993（5

6、8）:59〜724ChenShyiming.AWeightedFuzzyReasoningAlgorithmforMedicalDiagnosis,North-Holland:DecisionSupportSystems,1994（11）:37〜43素的單獨的適配度以染色體爲單位叠加後計算出這一染色體的“合適配度（染色體的適配度）”。定義1.6排斥度：某一染色體中衆多選定因素間由于某種實際關係而産生的不能同時被選中的傾向，衡量這種傾向的綜合評價指標叫做選定因素問的“排斥度（染色體的排斥度）”。因而，擁有較大

7、排斥度的兩個因素不能同時選中o一般不會涉及到這個問題，但是爲了保證算法的完整性幷使本算法更具一般性，所以，衽算法中將有所體現。定義1.7適應度：綜合考慮每一子代選定因素組合中的各個要索的適配度和排斥度從而形成整個組合對問題的“適應度”，即問題的目標函數。二、問題的目標函數與模糊評價體系目標函數確立的基礎就是模糊評價體系的建立，在待選因素的各種主要屬性值不同，且關係不能簡單通過確定數值表示的情况下，需要人爲的通過經驗建立起一整套模糊評價體系對各個因素的各種屬性進行確定性評價，這就是“模糊評價體系（FAS:Fu

8、zzyAppraisalSystem）°5例如»算例實際問題當中的“專家研究的學科領域之間相關性問題”，我們通過經驗（經驗的獲得來源主要是衆多專家、項目負責人、基金評審管理小組、項目開發人等通過討論達成共識）建立起如圖1所示模糊評價體系圖。在遴選五位專家時，被遴選專家所研究專業領域與被評項目所衽專業領域應適當重合。因爲，過分重合甚至一致，會造成對項目評價的片面性；反之，相差太多，專家也會感覺無從下手。同時，五位專