系统最佳化--中文百科全书

基本概念

所谓的系统最佳化是指系统在一定的环境条件约束及限製下，使系统过程处在最优的工作状态，或是使目标函式在约束条件下达到最优解（通常指其最大解或是最小解，根据具体问题而定）。

最佳化分类

常见的最佳化问题如下：

产品设计方面：在满足设计的要求的前提下，保证设计成本最低；

配料方面：保证所配料的质量前提下，使所需费用最低；

交通运输方面：合理选择所行路线，费用最低，或在安全的前提下，如何选择所行路线使运行时间最短；

资源分配方面：资源应得到充分的分配且使效益最大化；

农业方面：根据作物的生长特徵，合理的配置资源，使产量最大化；

最佳化步骤

1、将系统目标与约束条件用数学语言表示出来；

2、找最优解。

计算方法

传统最佳化演算法对于一些比较简单问题的求解一般是可以满足要求的，但对于一些非线性的复杂问题，往往最佳化时间很长，并且经常不能得到最优解，甚至无法知道所得解同最优解的近似程度，而现代最佳化演算法便可以解决上述问题，现代最佳化演算法是人工智慧的一个重要分支，这些演算法包括禁忌搜寻（tabu search)、模拟退火(simulated annealing)、遗传演算法(genetic algorithms)人工神经网路(nearal networks)。

常用演算法

1、经典最佳化演算法，此演算法复杂性大，适合解决小规模问题。

2、构造型最佳化演算法，用构造方法可快速建立并解决问题。

3、智慧型最佳化演算法。

4、混合型演算法，将上面演算法相结合而成。

最佳化实例

对于系统结构已知的化工系统进行最佳化，即确定其最优操作参数。它是

系统最佳化

为使该系统在给定负荷条件下所需总传热面积为最小，需要进行最优设计计算。此时整个系统可按两个热流体的走向划分成如图所示的两个子系统，协调变数为t1、t2、t3,然后根据前述步骤可实现该系统的最佳化设计。设z为各个子系统之间的联结向量（协调向量）,ui为第i个子系统的决策向量。当取z为有限值时，各个子系统的局部最优解ui就可表示成z的函式ui(z),然后将这个信息送至所谓的协调中心，在那裏判断它是否满足整体最优解的条件。如果不满足，就在协调中心进行调整，再把修正后的z值送回到各个子系统。如此往返,逐次调整，直至趋于系统的最优解。