حل مسألة البرمجة ثنائية المستوى (الخطية-التربيعية ) بتطبيق الخوارزمية الجينية

المؤلفون

  • احمد عبدالزهرة دواي
  • أ.د.حامد سعد نور الشمرتي

DOI:

https://doi.org/10.31272/jae.i127.107

الكلمات المفتاحية:

البرمجة ثنائية المستوى(الخطية-التربيعية، الخوارزمية الجينية ، شروط "كارش-كن-تكر

الملخص

البرمجة ثنائية المستوى (الخطية-التربيعية) Linear – quadratic bi-level programming (LQBP)تعتبر من مسائل التحسين المتداخلة بمستويين احدهما يدعى المستوى الاعلى المستقلLeader)) والاخر يدعى المستوى الادنى التابع (Follower) ولكل مستوى دالة هدف خاصة وقيود . وتعتبر اداة علمية وعملية تساعد متخذ القرار للوصول الى الحل الامثل . ومن اجل الحصول على كفاءة الحد الاعلى والحد الادنى تم الاستعانة بشروط "كارش-كن-تكر"  karush-kuhn-tucker(KKT)  وذلك من اجل تحويل البرمجة ثنائية المستوى الى احادية المستوى وتطبيق الخوارزمية الجينية عليها بعد ذلك .الهدف الرئيس للبحث هو تسليط الضوء على احدى طرائق حل البرمجة ثنائية المستوى وهي الخوارزمية الجينية Genetic algorithm (GA) والتي تعتبر من طرائق البحث وتستخدم لمحاكاة ما تفعله الطبيعة في تكاثر الكائنات الحية واستخدامها في حل المشكلات المعقدة والوصول الى حل امثل او اقرب حل ممكن للحل الامثل. بعد تنفيذ الخوارزمية الجينية والاستفادة من خواصها ومضمون خطواتها مع البرمجة ثنائية المستوى (الخطية-التربيعية) لحساب الكميات الشهرية للانتاج والطلب للبطارية السائلة الحامضية سعة 60 امبير والمستحصل بياناتها من معمل انتاج البطاريات في بغداد التابع الى وزارة الصناعة والمعادن, بينت النتائج انها اعطت افضل الحلول الممكنة وتمكنت ايضآ من تحقيق الامثلية من خلال زيادة قيمة دالة الهدف من نوع(max) اكبر ما يمكن من نتائج البرمجة ثنائية المستوى bi-level دون استخدام الخوارزمية  في حالتي الانتاج والطلب اضافة الى توليدها لحلول بديلة ممكنة تساعد متخذ القرار على اختيار ما هو افضل واقرب الى الحالة قيد الدرس وواقعه العملي.

المراجع

1-Bard, J. F., Plummer, J., & Sourie, J. C (2000)." A bilevel programming approach to determining tax credits for biofuel production". European Journal of Operational Research, 120(1), 30-46.‏

2-Colson, B., Marcotte, P., & Savard, G. (2007). "An overview of bilevel optimization". Annuls of operations research, 153(1), 235-256.‏ DOI: https://doi.org/10.1007/s10479-007-0176-2

3- Dempe, S., & Zemkoho, A. B. (2012). "On the Karush–Kuhn–Tucker reformulation of the bilevel optimization problem". Nonlinear Analysis: Theory, Methods & Applications, 75(3), 1202-1218.‏ DOI: https://doi.org/10.1016/j.na.2011.05.097

4-Dempe, S., Mordukhovich, B. S., & Zemkoho, A. B. (2014). "Necessary optimality conditions in pessimistic bilevel programming". Optimization, 63(4), 505-533 DOI: https://doi.org/10.1080/02331934.2012.696641

5-Edmunds, T. A., & Bard, J. F. (1991)." Algorithms for nonlinear bilevel mathematical programs". IEEE transactions on Systems, Man, and Cybernetics, 21(1), 83-89. DOI: https://doi.org/10.1109/21.101139

6-Eghbal Hosseini,Isa Nakhai kamalabadi (2013) "(a genetic approach for solving bi-level programming problems)" AMO-Advanced modeling and optimization,volume15, Number 3, 2013.

7-Frederick S.Hiller ,Gerald j.Lieberman "(introduction to operations research )" ninth edition(2010).published by McGraw-Hill cobyright 2010.

8-Fricke, C. (2003). "An Introduction to Bilevel Programming". Departement of Mathematics and Statistics, University of Melbourne.

9-G.Z.wang ,wan,x.wang,y.lv, "Genetic algorithm based on simplex method for solving linear-quadratic bi-level programming problem", computers and mathematics with applications , 2550-2555, 2008

10-Ghadimi, S., & Wang, M. (2018). "Approximation Methods for Bilevel Programming".Cornell university. arXiv:1802.0224 vl[math.oc] 6 Feb 2018. ‏

11- H.I.Calvete,c. cale, "Apenalty method for solving bi-level linear-fractional linear programming problems", Asia-pacific journal of operational research 207-224, 2004.

12-Hamdy Taha ,"Operations Research: An Introduction (8thEdition)"and(9th Edition). Published by Prentice Hall (2007)

13-Hansen, P., Jaumard, B., & Sa-vard, G. (1992)." New branch-and-bound rules for linear bilevel programming". SIAM Journal on scientific and Statistical Computing, 13(5), 1194-1217. DOI: https://doi.org/10.1137/0913069

14-Hosseini, E., & Kamalabadi, I. N. (2015). "Two approach to solve nonlinear bilevelfor solving non-linear bi-level programming problem". Advances in Computer Science: an International Journal.‏

15- Lv, Y., Hu, T., Wang, G., & Wan, Z. (2008). "A neural network approach for solving nonlinear bilevel programming problem". Computers & Mathematics with Applications, 55(12), 2823-2829. DOI: https://doi.org/10.1016/j.camwa.2007.09.010

16-Ma, S. (2016)." A nonlinear bi-level programming approach for product portfolio management". SpringerPlus, 5(1), 727.‏ DOI: https://doi.org/10.1186/s40064-016-2421-0

17-Marcotte, P. (1986). "Network design problem with congestion effects: A case of bilevel programming". Mathematical programming, 34(2), 142-162. DOI: https://doi.org/10.1007/BF01580580

18-Marcotte, P., Savard, G., & Zhu, D. L. (2001). "A trust region algorithm for nonlinear bilevel programming". Operations research letters, 29(4), 171-179.‏ DOI: https://doi.org/10.1016/S0167-6377(01)00092-X

19-Migdalas, A. (1995). "Bilevel programming in traffic planning: Models, methods and challenge". Journal of global optimization, 7(4), 381-405. DOI: https://doi.org/10.1007/BF01099649

20-Moore, J. T., & Bard, J. F. (1990)." The mixed integer linear bilevel programming problem". Operations research, 38(5), 911-921. DOI: https://doi.org/10.1287/opre.38.5.911

21-Pal, B. B., & Moitra, B. N. (2003)." A fuzzy goal programming procedure for solving quadratic bilevel programming problems". International Journal of Intelligent Systems, 18(5), 529-540.‏ DOI: https://doi.org/10.1002/int.10102

22-Sahin, K. H., & Ciric, A. R. (1998)." A dual temperature simulated annealing approach for solving bilevel programming problems". Computers & chemical engineering, 23(1), 11-25. DOI: https://doi.org/10.1016/S0098-1354(98)00267-1

23-Savard, G., & Gauvin, J. (1994). "The steepest descent direction for the nonlinear bilevel programming problem". Operations Research Letters, 15(5), 265-272. DOI: https://doi.org/10.1016/0167-6377(94)90086-8

24-Sinha, A., Malo, P., & Deb, K. (2017)." A review on bilevel optimization: From classical to evolutionary approaches and applications". IEEE Transactions on Evolutionary Computation, 22(2), 276-295. DOI: https://doi.org/10.1109/TEVC.2017.2712906

التنزيلات

منشور

2021-03-01

كيفية الاقتباس

حل مسألة البرمجة ثنائية المستوى (الخطية-التربيعية ) بتطبيق الخوارزمية الجينية. (2021). مجلة الإدارة والاقتصاد, 46(127), 239-248. https://doi.org/10.31272/jae.i127.107

المؤلفات المشابهة

1-10 من 368

يمكنك أيضاً إبدأ بحثاً متقدماً عن المشابهات لهذا المؤلَّف.