一种价值链协同下基于改进果蝇算法的产品特性提取方法技术

本发明专利技术公开了一种价值链协同下基于改进果蝇算法的产品特性提取方法。首先构建复杂核电装备产品质量特征多目标优化模型；接着确定第一组合质量特征和第二组合质量特征的范围；再利用改进的果蝇算法求解多目标优化模型，求解获得复杂核电装备产品的组合质量特征集；最后将组合质量特征集中各组合质量特征进行转换后，获得复杂核电装备产品特性，将出现次数靠前的若干个复杂核电装备产品特性作为复杂核电装备产品关键质量特性。本发明专利技术建立了复杂核电产品质量特征提取的多目标优化模型，均衡优化可信度、收益值和资源消耗值，设计了一种改进的分段变步长果蝇优化算法，实现了果蝇优化算法的高效解，提高了算法的运行效率和全局最优。最优。最优。

【技术实现步骤摘要】
一种价值链协同下基于改进果蝇算法的产品特性提取方法


[0001]本专利技术涉及了一种核电装备产品关键质量特性提取方法，具体涉及了一种价值链协同下基于改进果蝇算法的核电装备产品关键质量特性提取方法。

技术介绍

[0002]对于产品设计行业，在顾客需求与质量特性的映射过程中，质量特性对顾客需求的权重反映了质量特性能够满足顾客满意的最大限度。在核电装备产品质量特征提取过程中应强调企业利润、社会责任和环境影响的统一，以响应三重底线原则。但也应看到，质量特性的实施还受到工程实践中诸多其他制约因素的制约，如经济成本、技术难度、加工周期、环境限制和伦理等相关政策、法律法规等。随着学术界对QFD在核电装备产品质量特征提取中的HOQ研究的深入，如何有效处理上述问题具有非常重要的意义。
[0003]任何企业必须高度重视客户的需求，以获得竞争优势，这是现代市场的焦点。随着令人振奋的技术进步和激烈的市场竞争，客户需求信息的模糊性和不可见性逐渐成为制造企业面临的首要问题，其中核电装备制造企业也不例外。需要对多种类型的客户需求信息进行获取、分类和挖。顾客的要求可以转化为核电装备产品的质量特征，指导产品设计，从而开发出高质量、低成本的满意产品。
[0004]在传统的核电装备产品设计中，假设所有客户的模糊语言粒度是一致的，然后将客户的模糊评价语言映射为精确数或模糊数，计算整体客户权重。其本质是一个客户对所有客户需求的权重是相同的。但是，不同客户要求下的客户信誉可能是不同的，直接假设一个客户在所有客户要求下的权重相等是不合理的。此外，模糊语言对目标产品的评价粒度在不同的客户群体中往往是不同的。虽然客户对同类产品给出的多颗粒模糊语言评价在粒度上有所不同，但在逻辑订单级别上存在相似性，可以通过相关的显性颗粒结构传递，并以此作为判断客户可信度的依据。因此，引入优势颗粒结构来计算每个客户的细粒度权重，有利于客户需求信息的准确聚合。
[0005]先进的产品优化设计方法可以极大地提高核电装备制造业企业的市场竞争力，促进经济、社会和环境的可持续发展。质量特性是产品质量的载体，与可持续产品设计密切相关。价值链协同产品特性提取方法是一类典型的非线性多目标整数规划NP问题。如果采用一些传统的智能算法，如遗传算法、机器学习算法和神经网络算法等来求解该模型，不可避免地要正确确定许多参数的取值。它们对求解的准确性有直接影响，但在工程实践中难以保证其适当性，果蝇比其他物种有更好的感官知觉，特别是在嗅觉和视觉方面。因此，果蝇优化算法是近年来提出的一种新的基于果蝇觅食行为的群体智能算法，它继承了群体协作和信息共享等群体智能算法的特点，可以克服上述困难，并且没有依赖于问题的具体领域，对不同的问题类型具有很强的鲁棒性，但传统的果蝇算法搜索半径是固定值，搜索范围有限，优化全局搜索能力较弱，会导致种群多样性下降，带来算法早熟收敛、精度低、在高维优化问题环境下不稳定等问题。

技术实现思路

[0006]为了克服现有技术的不足，提出了一种价值链协同下核电装备产品关键质量特性提取方法。本专利技术充分保留了粗糙集计算的简洁性和区间数在客户要求与核电装备产品质量特征之间的关联转换中的表达灵活性，建立了复杂核电产品核电装备产品质量特征提取的多目标优化模型，使相关可信度、资源消耗和收益值均衡优化并设计了一种改进的分段变步长果蝇优化算法，实现了该模型的高效求解。
[0007]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0008]1)根据复杂核电装备产品的可信度、收益值和资源消耗值，构建复杂核电装备产品质量特征多目标优化模型；
[0009]2)根据复杂核电装备产品特性的总数分别确定第一组合质量特征和第二组合质量特征的范围；
[0010]3)基于第一组合质量特征和第二组合质量特征的范围，利用改进的果蝇算法求解多目标优化模型，求解获得复杂核电装备产品的组合质量特征集；
[0011]4)将组合质量特征集中各组合质量特征进行转换后，获得复杂核电装备产品特性，将出现次数靠前的若干个复杂核电装备产品特性作为复杂核电装备产品关键质量特性。
[0012]所述1)中，复杂核电装备产品质量特征多目标优化模型的公式如下：
[0013][0014][0015]其中，YX、ZY和SY分别代表复杂核电装备产品的可信度、资源消耗值和收益值，是第j个复杂核电装备产品特性x
j
的可信度权重，和分别是第j个复杂核电装备产品特性x
j
的资源消耗值权重和收益值权重；s表示复杂核电装备产品特性的总数，GY表示技术难度，SJ表示加工周期，CB表示成本；和分别是第j个复杂核电装备产品特性x
j
的技术难度权重、加工周期权重和成本权重；
[0016]多目标优化模型的六个约束条件如下：
[0017][0018]其中，YX
min
是可信度的最小值；ZY
max
是资源消耗值的最大值；SY
min
是收益值的最小值；GY
max
是技术难度的最大值；SJ
max
为加工周期的最大值；CB
max
是成本的最大值。
[0019]所述2)中，第一组合质量特征的范围LR
x
，满足LR
x
∈[0,2
le
‑
1]，第二组合质量特征的范围LR
Y
，满足LR
Y
∈[0,2
ri
‑
1]，其中1]，其中le表示第一组合质量特征中复杂核电装备产品特性的数量，ri表示第二组合质量特征中复杂核电装备产品特性的数量，s表示复杂核电装备产品特性的总数，round[]表示取整运算符。
[0020]所述3)的改进的果蝇算法中，在第一组合质量特征的范围中随机生成果蝇在x方向的位置，在第二组合质量特征的范围中随机生成果蝇在y方向的位置。
[0021]所述3)的改进的果蝇算法中，果蝇在x和y方向的随机和放大步长均设置为果蝇的随机和还原步长设置为rand()表示随机数生成函数，Maxgen为最大迭代次数，FR为果蝇的单一飞行范围，t表示迭代次数。
[0022]所述4)中，组合质量特征集中各组合质量特征为十进制格式，将十进制格式的各组合质量特征转换为二进制格式，每个二进制格式的组合质量特征的每一位均表示一个复杂核电装备产品特性，如果当前位为0，则表示存在对应复杂核电装备产品特性，如果当前位为1，则表示不存在对应复杂核电装备产品特性。
[0023]本专利技术的有益效果为：
[0024]本专利技术充分保留了粗糙集计算的简洁性和区间数在客户要求与核电装备产品质量特征之间的关联转换中的表达灵活性，建立了复杂核电产品核电装备产品质量特征提取的多目标优化模型，使相关可信度、资源消耗和收益值均衡优化。
[0025]本专利技术提出了一种改进的分段变步长果蝇优化算法，通过根据迭代过程灵活改变步长，实现了果蝇优化算法的高效解，提高了算法本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种价值链协同下基于改进果蝇算法的产品特性提取方法，其特征在于，包括以下步骤：1)根据复杂核电装备产品的可信度、收益值和资源消耗值，构建复杂核电装备产品质量特征多目标优化模型；2)根据复杂核电装备产品特性的总数分别确定第一组合质量特征和第二组合质量特征的范围；3)基于第一组合质量特征和第二组合质量特征的范围，利用改进的果蝇算法求解多目标优化模型，求解获得复杂核电装备产品的组合质量特征集；4)将组合质量特征集中各组合质量特征进行转换后，获得复杂核电装备产品特性，将出现次数靠前的若干个复杂核电装备产品特性作为复杂核电装备产品关键质量特性。2.根据权利要求1所述的一种价值链协同下基于改进果蝇算法的产品特性提取方法，其特征在于，所述1)中，复杂核电装备产品质量特征多目标优化模型的公式如下：其特征在于，所述1)中，复杂核电装备产品质量特征多目标优化模型的公式如下：其中，YX、ZY和SY分别代表复杂核电装备产品的可信度、资源消耗值和收益值，是第j个复杂核电装备产品特性x
j
的可信度权重，和分别是第j个复杂核电装备产品特性x
j
的资源消耗值权重和收益值权重；s表示复杂核电装备产品特性的总数，GY表示技术难度，SJ表示加工周期，CB表示成本；和分别是第j个复杂核电装备产品特性x
j
的技术难度权重、加工周期权重和成本权重；多目标优化模型的六个约束条件如下：其中，YX
min
是可信度的最小值；ZY
max
是资源消耗值的最大值；SY
min
是收益值的最小值；GY
max
是技术难度的最大值；SJ
max
为加工周期的最大值；CB
max
是...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯毅雄，洪兆溪，尧文杰，胡炳涛，赵泽田，张志峰，谭建荣，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：