摘要：针对具有风险规避特性的多响应随机仿真优化问题,结合稳健参数设计思想和条件风险值准则,提出基于Kriging模型的均值—条件风险值优化策略。利用元建模技术,分别建立了均值响应和条件风险值响应的Kriging模型,在此基础上构建了具有风险参数描述的均值—条件风险值决策模型;采用bootstrap方法度量环境变量的不确定性对多响应优化Pareto前沿的影响,同时给出不同风险参数对Pareto前沿的影响。仿真实验结果表明所提方法能够有效处理具有风险规避特性的多响应随机仿真优化问题,验证了所提方法的有效性和合理性。

摘要：针对供应链及其它计算机仿真试验中所涉及因子数目众多的情形,序贯分支方法因筛选效率较高被广泛采用.然而,现有的序贯分支方法忽视对散度效应起显著作用的因子.由于相比位置效应,散度效应在产品或供应链系统的质量设计中是同等甚至更为重要的,故提出一种基于位置效应与散度效应的序贯分支方法.首先,将影响位置效应与散度效应的显著因子分类为调节因子,重要因子和稳健因子;然后,结合序贯概率比检验(sequential probability ratio test,SPRT),在控制筛选过程中第一类错误和第二类错误的基础上,采用序贯分支方法分类地筛选出显著因子;最后通过仿真试验说明此方法能够有效且分类地处理位置效应与散度效应下的显著因子筛选问题.

摘要：为了提高熔融沉积成型(Fused deposition modeling,FDM)工艺的生产速度和产品交货速度,需要增加3D打印设备数量或实施分布式本土化生产来扩大产能。因此,提高FDM工艺在批量化生产中的工艺稳定性和生产效率,将成为FDM技术未来广泛应用于工业领域的关键。该研究的目标是通过选择合适的FDM工艺参数设置,实现在较低的打印成本下相同型号或不同型号的3D打印机所打制件质量的一致性。首先,将高斯过程模型与裂区试验设计相结合,研究制件的压缩形变、打印时间和消耗线材的长度与关键工艺参数之间的关系。然后,考虑到工艺过程中的不确定性,利用区间数的距离来度量不同打印机所打制件压缩形变的裂区效应。最后,综合考虑裂区效应和打印成本建立多目标优化方案,获得FDM工艺的最优参数设计值。验证实验的结果说明了所提方法的有效性和可行性。该研究为实现FDM技术的标准化和产业化提供了重要思路。

摘要：稳健参数设计旨在选择可控因子的水平组合来降低产品或过程对噪声因子的敏感性,能够有效地提高和改善产品的质量.针对多响应参数优化设计中响应间存在相关性的问题,提出了基于主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)与偏好强度可调的数据包络分析(Data Envelopment Analysis,DEA)的稳健参数设计;并结合实例验证了方法的有效性.研究结果表明,结合PCA与偏好强度可调的DEA方法能够有效地实现相关多响应的参数优化设计.

摘要：针对模型参数不确定性问题,提出了一种考虑质量损失和制造成本的多响应参数和容差并行设计策略。首先,根据模型参数不确定与设计变量容差,构建多响应的质量损失函数;其次,通过试验数据建立容差成本模型,进而构建参数和容差并行设计的优化目标函数;然后,根据多目标优化算法得到最优参数和容差的Pareto解集,并采用单因素多元方差分析进行容差配置;最后,通过实际案例分析表明,该方法不仅改善了模型的预测性和稳健性能,而且获得了质量损失与制造成本之间的最佳平衡点,与传统的方法相比,能够在显著降低总成本的同时提高产品质量。

摘要：为了避免经典方法中Fisher信息矩阵的繁琐计算,并考虑两个或更多应力因子对加速寿命试验的影响,提出了基于区间删失数据的I最优加速寿命试验方案并进行了相应的灵敏度分析.将产品的正常使用条件考虑为一个应力水平组合的区域,I最优准则使得在这个区域上产品寿命的平均预测方差最小.假定失效时间分布服从Cox比例风险模型(Proportional Hazard Model),继而对区间删失数据使用广义线性模型(Generalized Linear Model)方法以得到I最优准则下的加速寿命试验方案,最后从模型参数、检测区间数、样本量、试验时间等角度进行了试验方案的灵敏度分析,验证了试验方案的稳健性,并讨论了如何利用这些因素来降低试验敏感性.

摘要：针对经济订货批量模型中需求率、单次订货成本、单位产品的库存持有成本等参数的不确定性问题,将稳健参数设计的思想和径向基函数模型相结合,分别构建库存总成本的均值响应和标准差响应的元模型,提出了一种基于径向基元模型的优化方法,从而确定经济订货批量模型的Pareto最优订货策略,并采用非参数bootstrap抽样方法去度量参数不确定性所导致的Pareto最优解的波动性.仿真结果表明这种方法能够有效降低参数不确定性所带来的随机误差;同时表明对于风险回避型的决策者,往往会以较大的订货量来降低模型参数不确定性所引起的成本波动;而对于风险追求型的决策者,会采用较小的订货量,但是随之而来的风险将会引起较大的成本波动。

摘要：为了解决包含黑箱约束的复杂工程系统的优化设计问题,提出一种基于Kriging模型和两目标约束应对策略的代理优化算法。该算法将改进目标函数的期望改进准则和刻画可行域边界的可行性概率准则同时作为优化目标,再从得到的Pareto集中选取新试验点,不仅提高了新试验点选取的目的性也使新试验点兼具探索最优解和开发可行域边界的能力。最后,通过两个数学算例和一个工程算例将所提算法与已有算法进行比较,计算结果表明基于两目标约束应对策略的代理优化算法具有更高的优化精度、效率和稳健性。

摘要：由于试验数据的有限性或试验中存在的未知随机效应,可能会导致建模过程中的待估参数存在较大的估计误差,进而无法得到可靠的质量设计。为此,针对输入参数(模型参数和噪声变量中待估参数)的不确定性问题,构建了其联合置信区域。根据设计变量容差和噪声变量的分布信息,提出了一种新的基于置信区域的期望质量损失函数。然后,基于区间分析理论,从稳健性和经济性的角度,构建了包含位置效应和散度效应的质量损失和容差成本优化模型。最后,结合试验仿真和工业实例验证了所提方法的有效性。分析结果表明,将两种不确定性源融入到目标函数中,不仅对不确定性因素的干扰具有较好的稳健性,而且能够在质量损失和容差成本之间进行合理权衡,达到较低的总成本。

摘要：稳健设计旨在选择可控因子的水平组合来降低产品或过程对噪声因子的敏感性,从而能够有效地提高和改进产品质量。针对稳健设计中如何确定权重和建立优化模型的问题,本文提出了基于熵权理论和双响应曲面的稳健设计方法;并通过结合两个实例对所提方法进行了实证研究。研究结果表明,结合熵权理论与双响应曲面法能够有效地实现产品的稳健设计。