本文選題：多響應優(yōu)化 + 穩(wěn)健參數(shù)設計��； 參考：《南京理工大學》2015年博士論文

【摘要】：隨著全球經(jīng)濟的快速發(fā)展與科學技術的不斷進步,產(chǎn)品質(zhì)量已經(jīng)成為世界各大企業(yè)之間競爭的焦點,更是在全球市場上獲得競爭優(yōu)勢的關鍵。因此,持續(xù)性質(zhì)量改進已經(jīng)成為世界各大企業(yè)永恒追求的目標。穩(wěn)健參數(shù)設計作為在持續(xù)性質(zhì)量改進活動中的重要支撐技術,主要應用在產(chǎn)品／過程的設計階段,以達到從源頭上減小和控制產(chǎn)品實現(xiàn)過程中的波動,從而使產(chǎn)品質(zhì)量得到進一步地提升與改進。隨著產(chǎn)品的設計與制造過程越來越復雜,實際中經(jīng)常會遇到含有多個響應(質(zhì)量特性)的產(chǎn)品／過程的穩(wěn)健參數(shù)設計問題。由于多個響應具有不同的量綱以及多個響應之間往往存在著相關性等問題,導致多響應優(yōu)化問題通常很難獲得一組可控因子的最優(yōu)水平組合使所有指標同時達到最優(yōu)。因此,基于穩(wěn)健參數(shù)設計的多響應優(yōu)化問題在持續(xù)性質(zhì)量改進活動中顯示出越來越重要的地位與作用。本文以多響應優(yōu)化問題為研究對象,以穩(wěn)健參數(shù)設計為基礎,綜合運用響應曲面方法、最小二乘回歸、似然不相關回歸、主成分分析、滿意度函數(shù)以及質(zhì)量損失函數(shù)等方法與技術,以系統(tǒng)建模、仿真試驗與實證研究為手段,系統(tǒng)地研究了靜態(tài)與動態(tài)兩種特性情況下多響應優(yōu)化的有關問題,本文的主要研究內(nèi)容包括：(1)變量間存在相關性的靜態(tài)多響應穩(wěn)健參數(shù)設計�，F(xiàn)有的多響應優(yōu)化方法大都是基于響應變量之間相互獨立的假設,未考慮多個響應之間以及協(xié)變量之間存在的相關性問題。針對這一問題,本文提出了基于主成分分析與似然不相關回歸技術相結(jié)合的滿意度函數(shù)法,并通過實例分析,驗證了所提方法能夠有效地解決含有多個協(xié)變量的多響應優(yōu)化的相關性問題。(2)基于均值—方差響應的靜態(tài)多響應穩(wěn)健參數(shù)設計�，F(xiàn)有的多響應優(yōu)化方法大都采用雙響應曲面法對響應的均值與方差(標準差)進行分別建模,并通過優(yōu)化得到預測響應的穩(wěn)健最優(yōu)點。在此研究的基礎上,本文提出了對響應的均值與方差集成建模的思想,構(gòu)建了均值—方差響應這一新的穩(wěn)健性度量指標,分析了模型參數(shù)不確定性情況下均值—方差響應的置信區(qū)間,并通過實例分析,驗證了所提方法能夠有效地解決多響應優(yōu)化的穩(wěn)健性問題。(3)考慮權重確定策略的靜態(tài)多響應穩(wěn)健參數(shù)設計�，F(xiàn)有的多響應優(yōu)化方法在解決權重確定問題時往往只考慮決策者的主觀偏好,導致優(yōu)化結(jié)果受決策者的主觀因素影響較大,從而降低了優(yōu)化結(jié)果的可信度。針對這一問題,本文在考慮了決策者主觀信息的基礎上,同時考慮了樣本數(shù)據(jù)本身的客觀信息,提出了考慮主客觀信息的權重確定策略,并通過實例分析驗證了所提方法的有效性。(4)考慮相關關系特征的動態(tài)多響應穩(wěn)健參數(shù)設計。在動態(tài)特性系統(tǒng)的一般模型中,通常假定響應變量與信號因子之間具有一階線性相關關系；然而,在許多實際系統(tǒng)中,往往存在著相對復雜的非線性相關關系。在此種情況下,假若仍以一階線性相關關系來刻畫實際系統(tǒng)中所存在的相關關系,勢必會給動態(tài)特性系統(tǒng)帶來更大的偏差。針對這一問題,本文在對其相關關系特征進行分析的基礎上,提出了基于響應曲面方法的動態(tài)多響應穩(wěn)健優(yōu)化模型,并通過實例驗證了該方法不僅能夠得到使動態(tài)特性系統(tǒng)更為穩(wěn)健的全局最優(yōu)解,而且能夠較為真實地反映響應變量與信號因子之間的相關關系。(5)考慮響應分布特征的動態(tài)多響應穩(wěn)健參數(shù)設計。在動態(tài)特性系統(tǒng)的一般模型中,通常是假定響應變量服從正態(tài)分布；然而,在許多實際系統(tǒng)中,響應變量往往并非服從嚴格的正態(tài)分布,而是存在一定的偏度特征。在此種情況下,假若仍以正態(tài)分布作為響應變量的統(tǒng)計模型,勢必會給動態(tài)特性系統(tǒng)帶來更大的偏差。針對這一問題,本文提出了基于多元偏正態(tài)分布與響應曲面方法相結(jié)合的動態(tài)多響應穩(wěn)健優(yōu)化模型,并通過實例驗證了該模型不僅能夠考慮動態(tài)多響應之間的相關性,而且也能夠考慮尺度與偏度對動態(tài)多響應系統(tǒng)最優(yōu)性與穩(wěn)健性的影響。最后,在總結(jié)以上研究成果的基礎上,指出了本文研究存在的局限性以及值得進一步研究的問題。
[Abstract]:With the rapid development of global economy and the continuous progress of science and technology , the quality of products has become the focus of the competition among the world ' s big enterprises . ( 3 ) Considering the static multi - response robust parameter design of the weight determination strategy , the existing multi - response optimization method often takes into account the subjective preferences of the decision makers when solving the problem of weight determination , which leads to the reduction of the credibility of the optimization results .
In this case , the dynamic multi - response robust optimization model based on the response surface method is proposed based on the analysis of its correlation characteristics .
However , in many practical systems , the response variables are often not subject to strict normal distribution , but some degree of deviation is present . In this case , the dynamic multi - response robust optimization model based on multivariate bias normal distribution and response surface methodology is presented .
【學位授予單位】：南京理工大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TB472

【參考文獻】

相關期刊論文 前1條

1 趙剛;劉換;;基于多層次模糊綜合評判及熵權理論的實用風險評估[J];清華大學學報(自然科學版);2012年10期

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本文編號：2029773