多目标规划模型-很好教学课件

多目标规划模型-很好6、黄金时代是在我们的前面，而不在我们的后面。7、心急吃不了热汤圆。8、你可以很有个性，但某些时候请收敛。9、只为成功找方法，不为失败找借口(蹩脚的工人总是说工具不好)。10、只要下定决心克服恐惧，便几乎能克服任何恐惧。因为，请记住，除了在脑海中，恐惧无处藏身。--戴尔．卡耐基。多目标规划模型-很好多目标规划模型-很好6、黄金时代是在我们的前面，而不在我们的后面。7、心急吃不了热汤圆。8、你可以很有个性，但某些时候请收敛。9、只为成功找方法，不为失败找借口(蹩脚的工人总是说工具不好)。10、只要下定决心克服恐惧，便几乎能克服任何恐惧。因为，请记住，除了在脑海中，恐惧无处藏身。--戴尔．卡耐基。多目标决策由于考虑的目标多,有些目标之间又彼此有矛盾这就使多目标问题成为一个复杂而困难的问题但由于客观实际的需要,多目标决策问题越来越受到重视,因而出现了许多解决此决策问题的方法一般来说,其基本途径是把求解多目标问题转化为求解单目标问题其主要步骤是先转化为单目标问题,然后利用单目标模型的方法,求出单目标模型的最优解,以此作为多目标问题的解.化多目标问题为单目标问题的方法大致可分为两类,一类是转化为一个单目标问题另一类是转化为多个单目标问题关键是如何转化下面我们介绍几种主要的转化方法:主要目标法线性加权和法、字典序法、步骤法。§10.1多目标决策问题的特征、解的特点在解决单目标问题时,我们的任务是选择一个或一组变量X,使目标函数f(X)取得最大(或最小)。对于任意两方案所对应的解,只要比较它们相应的目标值,就可以判断谁优谁劣。但在多目标情况下,问题却不那么单纯了。例如,有两个目标∫1(X),fX,希望它们都越大越好。下图列出在这两个目标下共有8个解的方案。其中方案1,2,3,4称为劣解,因为它们在两个目标值上都比方案5差,是可以淘汰的解。而方案5,6,7,8是非劣解(或称为有效解,满意解),因为这些解都不能轻易被淘汰掉,它们中间的一个与其余任何个相比,总有一个指标更优越,而另一个指标却更差。f,88新课程提倡自主、合作、探究的新型课堂学习方式，然而我发现众多教者在实践这一学习方式的过程中，忽略了提出这一理念的目的与自主合作探究三者间的内在联系，把语文学习课上成了分裂状的无目标自主学习、无目的小组交流、无问题班级探究的“三无”自由课。为改变这种不科学的做法，我从培养未来急需科研型人才出发，把握自主、合作、探究三者辩证关系，以探究为联结点，让学生在自主学习中探究，在小组合作中探究，在班级的质疑交流中探究，使学生的探究能力得到了有效培养，得到市科院领导的好评。现以《背影》一课为例，谈谈我的初步探索。一、让学生在创设的活动中交流探究成果，培养学生积极探究的意识要培养学生探究的能力，首先学生自身要有探究的意识。为达到这一目的，每学年初，在新接班级学生时我会多创设爱国教育活动，激发学生为国而主动地投入到语文课堂的探究活动中去的积极性。2008年秋季学期开始，正值神舟七号载人飞船发射。所以在周五下午放学时，我神采飞扬地说：“同学们，我要告诉大家特大的喜讯，昨晚大家上晚自习时，我国神舟七号载人航天飞船成功发射升空。明天下午四时许将有宇航员出舱活动，因而老师布置一条特殊作业，请大家共同见证这一历史时刻，下周一下午语文综合实践课将举行神舟七号载人航天飞船成功发射新闻发布会。”学生听后“哇”的一声惊喜万分地喊了起来，直到周一新闻发布会时，仍是抑制不住内心的激动，大家一个个抢着上台发布这次宇航员成功出舱的重大意义。有的说：在航天领域方面，太空中留下了中华民族的脚印，也为今后的后续工程及其探月工程和远外太空探测打下一个坚实的基础；有的说：在国防领域方面，标志着我国已经初步具有进行太空防卫战的能力，从而增加中国在台湾问题上面对外来干涉势力的威慑力；有的说：在外交领域方面，可提高我国的大国地位，增强世界影响力以及应对复杂多变的国际局势的能力……最后我启发学生神七取得的巨大成就靠的是我们广大科技人员的什么？我们在学习中也应当有什么？从而潜移默化地培养了学生积极探究的意识。二、让学生在自主学习中探究，培养学生探究问题的方法学生探究的意识有了，我们教者就要顺势交给学生探究的钥匙――方法。为此我遵循学生每课接触课题后认知的规律，教给学生每课的探究方法。即，从课题看，课文应该写什么？怎样写的？如教学《背影》，学生自主学习探究时，从我交给他们的探究钥匙便知道了这一课探究的问题是：从《背影》题目看，课文应该写什么，课文怎样写背影的？顺着探究题，同学们弄清了：从文题看，课文应该刻画背影，课文确实是这么写，印证了大家的设想；课文写背影时，以背影为线索来结构全文。文章开篇写思念中的背影，文中写买橘时的背影和离别时的背影，文章最后写记忆中的背影。从而使学生在自主探究中初步掌握了探究课文内容与结构的方法。三、让学生在小组合作学习中探究，培养学生团队探究的协作精神小组探究应该探究什么，我交给学生的钥匙是：一是交流对自主学习中两个探究题的见解，以让学生更加全面准确地把握课文内容及结构；二是重点探究承接自主探究基础之上的问题――课文写得怎么样？在小组合作学习中，我每节课都侧重深入到其中一个小组中，认真听取他们的讨论。在探究背影一课写得怎么样时，小组成员话茬儿都打开了。有的成员说：《背影》最大特色就是另辟蹊径。作者选择背向的特定角度，以饱含深情的笔触，全力抒写父亲的背影，令人拍案叫绝。有的成员说：作者背影轮廓也勾勒得好。从父亲努力挣扎攀上月台的背影中，人们会联想到父亲当时吃力的神态，表现其甘心为儿子奔波的情怀；从背影中，人们还会想得更多，似乎会看到父亲家道日衰的过去，也会预见到他离“大去之期不远”的未来。有的成员说：文中的四次落泪也穿插得好，每次落泪都是面对父亲的“背影”后的自然流淌，同时也真实地反映了“我”对父亲发自内心的感激之情……小组成员分别对问题精辟的分析，让大家亲身感受到了小组合作探究的魅力，从而进一步激发了大家团队探究的协作精神。四、让学生在全班的质疑交流中探究，培养学生攻坚克难的探究能力全班的质疑探究又是建立在小组探究的层面上的更深入的探究，所以在这一环节中，我除了要求在全班中开展小组间的质疑问难和对教材的质疑外，还侧重开展承接小组探究的问题――这篇课文如果是我们写，应该怎样写？当《背影》一课进入到这一问题探究时，第一位同学的发言就一语惊人。他说，假如他是朱自清，就不会选父亲过铁路爬月台这一背影写，因为父亲不遵守交通规则，不爱公物，同时也不顾个人安全。真是一石激起千层浪，有同学也发言表示赞同，认为这样的行为作为教材可能要产生误导。但许多同学也随即加以反驳，认为这正是父爱挚深之处，试想，父亲连公物甚至是自己的安全都不顾，这父爱该有多深呀！作者对父亲的感激之情也正是被父亲这一非常之举所感动的。为进一步深化这一探究效果，我又让学生即兴选择一角度写父亲的形象。结果大家选择的角度也和课文一样的别具匠心：有的选取的是父亲的驼背，有的描写是父亲的白发，有的刻画的是父亲的皱纹……这样循序渐进、有的放矢的对问题的探究，在培养了学生的探究能力的同时，还提高了学生的写作能力。所谓毕业设计就是本科学生在毕业之前要学习完成的最后一个环节，同时，它也是培养高校人才的重要一部分。在本科教学的过程当中其最为重要的一个实践环节就是培养学生的实践与创新能力，以及具有一定的创业精神，它是考察学生对所学的理论知识的综合运用，也是检验是否具有解决实际问题的主要能力。此外，也是培养大学生对所应用学习的知识、解决问题能力的主要手段，对大学生在走出校门以后能否适应社会起到了重要的影响作用。而对于冶金工程专业来讲，尤其是在冶金专科的基础上所发展扩大的应用本科，对此，教师怎样可以适应在新形势下的需要，同时做好本科毕业生在设计教学模式方面的工作，以及怎样提高教学水平，从而促使本科毕业设计的工作水平可以更上一层楼，并且也关系到冶金工程专业在今后的发展。1毕业设计的主要目的和作用在高等院校当中，毕业设计是作为对未来高级应用人才所设置的一个具有实践性的教学环节，也是最为重要的一个教学环节，在对培养学生的创新精神以及实践能力等方面起到了关键的影响作用。由于毕业设计可以全面的检验毕业生在所学知识方面的广度与深度，同时，也是考核学生对所学知识的运用分析以及对解决实际问题的具体能力，而最为关键一点是，它可以为学生步入工作岗位搭起一条重要的桥梁。此外，学校通过学生的毕业设计，可以培养学生运用综合理论知识以及技能进行解决和分析专业范围内的的问题的能力，同时也可以让学生掌握设计的主要思想、方法规范、一般程序，以及培养学生在掌握研究、调查方法、文献检索等方面的能力，再者，也是培养学生如何进行收集、查阅、整理、分析以及应用资料和标准的过程。2在毕业设计当中所存在的问题由于高校的主要职能就是服务社会、培养人才、发展科学，而毕业设计则是作为最为重要的一个实践环节，也是对其职能实现的有效方法。因此，对于开展本科毕业设计的同时也可以训练和培养学生在科研思维方面的能力，加强提高学生在解决问题以及分析问题方面的思维，从而为学生在毕业后能否良好的发展奠定一定的基础。2.1缺乏一定的创新激励方法。在一些高校制订了有关毕业设计的创新奖励规定，主要目的就是为了对教师和学生在创新行为上的鼓励，然而却没有足够的创新考核的力度。在对本科生的毕业设计进行评审当中，不管是对评阅人、指导教师、还是答辩过程，在这个评审当中的权重也只占到10％左右。所以对于多数学生来讲则抱着“不求有功，但求无过”的态度，认为创新是无所谓的一件事情，学生也认为，毕业设计只要内容规范、形式精美，都可以得到优秀。2.2学生缺乏一定的主观能动性。在多数学生当中，都具有较为良好的学习态度，然而也有一部分学生缺乏对毕业设计的重视程度，也就不可能精心用力的进行毕业设计，对此，大学生在完成毕业设计时的质量就会出现参差不齐，而在答辩水平上也会存在较大的差异。3对于提高毕业设计质量的主要措施在毕业设计当中，选题则是作为龙头，其质量也是影响毕业设计的关键因素。对此，选用毕业设计的题目，则是做好毕业设计前提条件，而指导老师也应对选题起到一定的重视影响作用。3.1由于本科毕业生，在实践能力方面较为缺乏考虑问题的全面性，同时，在参与毕业设计时的时间也比较紧，所以，作为指导老师就必须要在选题时多做考虑，进行综合指导，对选择课题时，必须要具有广度、一定的深度，从而促使学生可以在规定的时间范围内得到足够的锻炼。在选题时，如果知识面过宽或者是过窄等一些条件不够充足的题目应不做考虑。进行选题的过程当中，必须要能够综合的考虑，一方面，题目可以结合大学四年间所学的知识应用，并且可以体现出一些较为前沿的知识理论。而另一方面，可以能够与课题的内容相结合，这样可以提高学生的成就感，同时，也可以推动科研的良好发展，并起到了带动的作用。3.2大学生缺乏应用综合知识以及实践的能力，但作为指导老师不可能面面俱到的进行指导，所以，可以根据具体的实际情况在相关单位进行参观实习。与此同时，作为指导老师还应安排学生借助相关的资料，及时的提供有关网站的内容，从而可以提高学生缩短查阅相关资料的时间。而在毕业设计当中所应用的外文翻译，作为老师也应进行相关的指导，并确保学生可以在有限的时间内完成设计任务。3.3作为指导老师在对毕业设计进行指导时，应引导学生利用所学的知识从而解决实践中问题，也应引导学生具有提出问题和解决问题的能力。由于教师在对学生进行指导时，教给学生的只是一种分析方法的能力，所以就必须要让学生多参加方案论证、开题报告等相关方面的讨论研究，从而可以启发学生具有思考问题的组织能力，也培养学生独立查阅资料进行分析文献的能力，从而为他们在今后的工作当中提供一个良好的基础。3.4在冶金工程的毕业设计当中，应以就业导向培养学生的创新能力。对于已经明确就业意向或者是找到就业单位的学生来讲，作为指导教师必须要根据学生在就业时的选择以及需要设计相关的毕业课题，在拟订相关任务书时应尽量结合就业行为，以便鼓励学生可以从生产实践以及就业岗位当中寻找相关的课题。而对于冶金工程专业来讲，对于学生有可能从事的工作主要就是铝电解、转炉炼钢、电弧炉炼钢以及高炉炼铁等方面的相关技术生产工作。所以，在进行毕业设计的可以根据学生的具体状况老师有针对性的进行指导，以解决学生在实践工作方面会遇到的难题。4结论总之，在教学过程当中，毕业设计则作为特定的一个环节，它主要的工作模式是影响毕业设计质量的关键因素，而毕业设计也是加强学生在创新意识与科研意识等方面的重要条件，所以，它起到了一个非常重要的作用，对此，我们主要的目标就是希望通过对冶金工程专业的毕业设计，在培养人才和创新模式上有所突破，并进行全面充分的思考与进一步的探索。多目标决策由于考虑的目标多,有些目标之间又彼此有矛盾这就使多目标问题成为一个复杂而困难的问题但由于客观实际的需要,多目标决策问题越来越受到重视,因而出现了许多解决此决策问题的方法一般来说,其基本途径是把求解多目标问题转化为求解单目标问题其主要步骤是先转化为单目标问题,然后利用单目标模型的方法,求出单目标模型的最优解,以此作为多目标问题的解.化多目标问题为单目标问题的方法大致可分为两类,一类是转化为一个单目标问题另一类是转化为多个单目标问题关键是如何转化下面我们介绍几种主要的转化方法:主要目标法线性加权和法、字典序法、步骤法。§10.1多目标决策问题的特征、解的特点在解决单目标问题时,我们的任务是选择一个或一组变量X,使目标函数f(X)取得最大(或最小)。对于任意两方案所对应的解,只要比较它们相应的目标值,就可以判断谁优谁劣。但在多目标情况下,问题却不那么单纯了。例如,有两个目标∫1(X),fX,希望它们都越大越好。下图列出在这两个目标下共有8个解的方案。其中方案1,2,3,4称为劣解,因为它们在两个目标值上都比方案5差,是可以淘汰的解。而方案5,6,7,8是非劣解(或称为有效解,满意解),因为这些解都不能轻易被淘汰掉,它们中间的一个与其余任何个相比,总有一个指标更优越,而另一个指标却更差。f,88二、模型结构多目标决策问题包含有三大要素:目标、方案和决策者。在多目标决策问题中,目标有多层次的含义。从最高层次来看,目标代表了问题要达到的总目标。如确定最满意的投资项目、选择最满意的食品。从较低层次来看,目标可看成是体现总目标得以实现的各个具体的目标,如投资项目的盈利要大、成本要低、风险要小;目标也可看成衡量总目标得以实现的各个准则,如食品的味道要好,质量要好,花费要少。多目标决策问题中的方案即为决策变量,也称为多目标问题的解。备选方案即决策问题的可行解。在多目标决策中,有些问题的方案是有限的,有些问题的方案是无限的。方案有其特征或特性,称之为属性。多目标规划问题的模型结构optF(X)=(f(X),f2(X),.,,())S.81(X)≥0(X)=0X=(x,x2…x)为决策变量如对于求极大(max)型,其各种解定义如下:绝对最优解:若对于任意的X,都有F(X*)F(X)有效解:若不存在X,使得F(X*)≤F(X)弱有效解:若不存在X,使得F(X*)<F(X)图1x2为绝对最优解f,(x区1图2不存在绝对最优醉的情况§10.2多目标规划问题的求解1、主要目标法在有些多目标决策问题中,各种目标的重要性程度往往不一样。其中一个重要性程度最高和最为关键的目标,称之为主要目标法。其余的目标则称为非主要目标。optF(X)=(f(X),(X)…J(X)S!.81(X)≥0h1(X)=0例如,在上述多目标问题中,假定f(X为主要目标,其余p1个为非主要目标。这时,希望主要目标达到极大值,并要求其余的目标满足一定的条件,即maxf1(X)8:(X)≥0,i=1,2h/(X)=0.j=1,2,…,mf(X)≥ak,k=1,2…,P例题1某工厂在一个计划期内生产甲、乙两种产品,各产品都要消耗A,B,C三种不同的资源。每件产品对资源的单位消耗、各种资源的限量以及各产品的单位价格、单位利润和所造成的单位污染如下表。假定产品能全部销售出去,问每期怎样安排生产,才能使利润和产值都最大,且造成的污染最小?资源限量资源A单位消耗资源B单位消耗乙45240200资源C单位消耗9431