優選法
優選法 |
優選法(optimization method)以數學原理為指導,合理安排試驗,以儘可能少的試驗次數儘快找到生產和科學實驗中最優方案的科學方法。即最優化方法。實際工作中的優選問題 ,即最優化問題,大體上有兩類:一類是求函數的極值;另一類是求泛函的極值。如果目標函數有明顯的表達式,一般可用微分法、變分法、極大值原理或動態規劃等分析方法求解(間接選優);如果目標函數的表達式過於複雜或根本沒有明顯的表達式,則可用數值方法或試驗最優化等直接方法求解(直接選優)。
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簡介
優選法在數學上就是尋找函數極值的較快較精確的計算方法。1953年美國數學家J.基弗提出單因素優選法棗分數法和0.618法(又稱黃金分割法) ,後來又提出拋物線法。至於雙因素和多因素優選法,則涉及問題較複雜,方法和思路也較多,常用的有降維法、瞎子爬山法、陡度法、混合法、隨機試驗法和試驗設計法等。優選法的應用範圍相當廣泛,中國數學家華羅庚在生產企業中推廣應用取得了成效。企業在新產品、新工藝研究,儀表、設備調試等方面採用優選法,能以較少的實驗次數迅速找到較優方案,在不增加設備、物資、人力和原材料的條件下,縮短工期、提高產量和質量,降低成本等。優選法,是指研究如何用較少的試驗次數,迅速找到最優方案的一種科學方法。例如:在現代體育實踐的科學實驗中,怎樣選取最合適的配方、配比;尋找最好的操作和工藝條件;找出產品的最合理的設計參數,使產品的質量最好,產量最多,或在一定條件下使成本最低,消耗原料最少,生產周期最短等。把這種最合適、最好、最合理的方案,一般總稱為最優;把選取最合適的配方、配比,尋找最好的操作和工藝條件,給出產品最合理的設計參數,叫做優選。也就是根據問題的性質在一定條件下選取最優方案。最簡單的最優化問題是極值問題,這樣問題用微分學的知識即可解決。
評價
實際工作中的優選問題 ,即最優化問題,大體上有兩類:一類是求函數的極值;另一類是求泛函的極值。如果目標函數有明顯的表達式,一般可用微分法、變分法、極大值原理或動態規劃等分析方法求解(間接選優);如果目標函數的表達式過於複雜或根本沒有明顯的表達式,則可用數值方法或試驗最優化等直接方法求解(直接選優)優選法是儘可能少做試驗,儘快地找到生產和科研的最優方案的方法,優選法的應用在我國從70年代初開始,首先由我們數學家華羅庚等推廣並大量應用,優選法也叫最優化方法。[1]