吴金妹 王亚辉 贾晨辉

(1.华北水利水电大学机械学院， 郑州 450011； 2.河南科技大学机电工程学院， 洛阳 471023)

基于正交设计模型的多目标进化算法

吴金妹1王亚辉1贾晨辉2

(1.华北水利水电大学机械学院， 郑州 450011； 2.河南科技大学机电工程学院， 洛阳 471023)

为提高多目标进化算法在求解复杂多目标问题上的收敛性和解集多样性，提出了一种基于正交设计模型的多目标进化算法。该算法在基于分解技术的多目标进化算法框架下，将正交实验设计方法同分解技术相融合。利用正交实验设计方法，有针对性地对父代个体进行重组，并生成多个保留优良基因的子代个体，避免了盲目性搜索以提高算法收敛性，并应用分解技术选择优秀个体来维持全局搜索和局部寻优的动态平衡。将该算法与目前典型的优异算法在18个标准测试函数集上进行对比测试，仿真结果表明所提算法相比另外4种算法具有良好的竞争力，在保持良好收敛性的同时，所获得的Pareto前端分布更加均匀，尤其在求解具有复杂Pareto解集的问题时，能保持较好的搜索性能。为了测试算法在求解含有约束问题的性能，将其应用于I型主梁多目标优化设计中，获得的Pareto前沿较均匀，且解集域较宽广，对比分析表明了算法的工程实用性。

多目标进化算法； MOEA/D； 正交设计模型； I型主梁设计

引言

多目标优化问题(Multi-objective optimization problem, MOP)是一类广泛存在于科学研究与工程实践中的复杂优化问题，其存在至少两个以上的优化目标，且多个目标之间相互冲突，决策过程中不存在满足所有优化目标的单一最优解，而是一组折衷的Pareto解集。……