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《天津大学》 2012年 博士论文
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基于遗传算法的产品选择与生产计划模糊优化模型研究

王心  
【摘要】:氯碱化工是我国国民经济建设和发展的重要产业。同时氯碱化工又是典型的传统经济发展模式,它违背了当代可持续发展的宗旨,其生产过程排放大量的废气、废水、废渣,且三废的利用率低,是一个高耗能、高污染的资源密集型产业,这也决定其成为最有潜力发展循环经济的产业之一。建立氯碱化工循环经济发展模式是整个社会实现循环经济发展模式的基础和关键。 通过对氯碱化工产品方案与生产进行合理规划,并对氯碱化工的生产过程进行绿色控制,不仅可以使氯碱化工企业获得丰厚的经济效益,还可以获得环境和社会效益,从而实现可持续发展。 本文针对氯碱化工产业的前沿热点问题,并结合多年来作者所在课题组对循环经济领域的相关研究的基础上,将循环经济的理念与我国氯碱化工行业的实际相结合,为氯碱化工行业的可持续发展提供一套有参考价值的模型和方法体系。首先,对与论文相关的基本概念和理论进行界定和阐述,主要包括循环经济理论、绿色生产理论、模糊集理论、以及遗传算法的简介。为论文以后的研究打下理论基础。其次,为氯碱化工生产过程中副产品的处理提供了两个下游产品选择模型,即当期初投资金额和投资回收期的净现金流为模糊变量时,产品选择的基于可信性测度的模糊机会约束规划模型和模糊机会约束目标规划模型,并采用两种方法对模型进行求解:当模糊变量是三角模糊数时,将模糊模型转化为确定意义下的清晰等价模型进行求解;对于那些无法转化为清晰等价形式的复杂情况,设计了一种基于模糊模拟的遗传算法。这两个模型也可应用于氯碱化工主产品精细化生产的下游产品选择问题,为决策者选择投资产品提供了帮助。再次,对于选择出来的下游产品以及主产品如何生产问题进行了生产计划分析,建立了基本的生产计划模型以及考虑节能减排等因素的多目标生产计划模型,然后讨论了模糊环境下氯碱化工下游产品生产计划问题,给出了确定生产量和库存量的模糊期望目标规划模型,并且设计了基于模糊模拟的遗传算法对模型进行求解。最后,分别从资源消耗和环境影响两个方面对氯碱化工绿色生产的实施展开研究,建立了资源投入的多目标模糊优化模型,并提出了基于生态指示器99的生产过程环境影响分析方法。针对上述各模型,均通过实例分析,证明各建模思想和算法的可行性和有效性。


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