[发明专利]依据纸浆性能使采购成本最低的废纸配比优化方法

权利要求书

1.一种依据纸浆性能使采购成本最低的废纸配比优化方法，其特征在于，包括下列步骤：

S1、采集某纸厂废纸制浆生产线上若干年的废纸配比和纸浆性能指标检测历史数据，确定废纸纸种M种，纸浆性能指标Y个，建立依据废纸配比预测纸浆性能的模型；

S2、获取当前的所述M种废纸纸种的价格；

S3、设定期望的废纸配比中的废纸纸种类型及类型数量n种、用量范围和预期达到的纸浆性能指标；

S4、采用遗传算法，以废纸的采购总成本倒数作为适应度函数，分别进行指定次数C次遗传算法的运算，得到废纸配比结果；

所述步骤S4具体为：

步骤S41、将所述步骤S3中确定的n种废纸用量比例X_i设为种群的个体，即将个体的染色体编码为(X₁，X₂，...，Xn)；

步骤S42、选定所述遗传算法中种群规模的数量S和进化代数J，其中所述种群规模的数量S的选定原则是在4n到6n之间，所述进化代数J的选定原则是不超过100代；

步骤S43、选定交叉概率和变异概率，其中，所述交叉概率的选定范围为0.5～1.0，所述变异概率的选定范围为0.001～0.05；

步骤S44、随机生成一个种群的个体，使得满足各废纸用量比例X_i限定的所述用量范围，并使用所述依据废纸配比预测纸浆性能的模型检验生成的所述种群的个体，若不符合所述预期达到的纸浆性能指标，则重新再随机生成一个种群的个体，直至满足要求，重复个体的初始化，直到种群的个体数量达到种群规模的数量时即完成第一种群个体的初始化；

步骤S45、以废纸成本的倒数作为适应度函数F(X)计算个体的适应度值，从所述第一种群中以一定概率选择优良个体组成第二种群，采用轮盘赌选择方法，对个体进行选择，个体的适应度函数和被选中的概率如下：

其中：p_i是各废纸种的采购成本，G_i是个体i被选中的概率，F_i是个体i的适应度值，N是种群规模；

步骤S46、从所述第二种群中随机选择两个染色体，根据所述交叉概率决定上述两个染色体是否进行交叉，如果进行交叉，再随机选择染色体的交叉位置，并通过交叉算子进行交叉，如果不进行交叉，则直接转至下一步骤S47；

步骤S47、从所述第二种群中随机选择一个染色体，根据所述变异概率决定上述染色体是否进行变异，如果进行变异，再随机选择染色体的变异位置，并通过变异算子进行交叉，如果不进行变异，则直接转至下一步骤S48；

步骤S48、检验经过染色体交叉或/和变异的种群的个体是否符合所述纸浆性能指标范围要求，若不符合，则重新返回步骤S46执行交叉和变异，若符合，则完成此次进化；

步骤S49、检验所述种群的个体是否达到所述进化代数J，若没有达到，则返回步骤S45，若达到，则记录配比结果；

步骤S410、再重新执行以上步骤S44至步骤S49，直至完成第C次遗传运算；

S5、根据上述遗传算法求得的废纸配比结果，分别根据废纸采购总成本和纸浆性能指标，择优选择废纸配比结果。

2.根据权利要求1所述的一种依据纸浆性能使采购成本最低的废纸配比优化方法，其特征在于，所述交叉算子如下：

其中，X_pi，X_pj，X_qi，X_qj分别代表染色体X_p和X_q在第i和第j个位置的值，第k个染色体X_k和第l个染色体X_l在i，j位置交叉产生新的染色体X_p和X_q，b是[0,1]区间的随机数。