系统工程理论与实践
繫統工程理論與實踐
계통공정이론여실천
SYSTEMS ENGINEERING--THEORY & PRACTICE
2013年
9期
2249-2262
,共14页
实验设计%建模%复杂作用关系%支持向量回归机%参数优化
實驗設計%建模%複雜作用關繫%支持嚮量迴歸機%參數優化
실험설계%건모%복잡작용관계%지지향량회귀궤%삼수우화
design of experiments%modeling%complicated relationship process%support vector regression%parameter optimization
针对参数与质量特性之间作用关系复杂过程的参数优化,提出一种基于质量特性变化显著程度的序贯设计及全局建模方法.首先以均匀设计为基础,将其拆分形成一系列的设计点集和添加点集;其次利用初始设计点集建立过程的支持向量回归(SVR)模型,并对建模样本点进行Nard聚类,由此将可行域划分成若干子区域,并以各子区域支持向量的比率反映该子区域质量特性变化的显著程度;而后以欧氏距离为判别依据,将添加点集中的实验点划分至合适的子区域,根据“子区域间区别对待,子区域内均匀分散”的原则,调整各子区域内添加实验点的数目,在支持向量率较高的子区域添加较多实验点;上述步骤迭代进行直至满足终止准则,再拟合过程最终的SVR模型.仿真与实证研究表明,与基于“均匀分散”原则的传统均匀设计和超拉丁方抽样相比,所提方法的实验设计效率与模型性能均有较大提高:实验点可以有针对性地集中分布于质量特性变化较为显著的子区域,模型预测误差降低了29.8％以上,而且能够以较小的样本量发现过程的多个极值,得到更优的参数优化结果.
針對參數與質量特性之間作用關繫複雜過程的參數優化,提齣一種基于質量特性變化顯著程度的序貫設計及全跼建模方法.首先以均勻設計為基礎,將其拆分形成一繫列的設計點集和添加點集;其次利用初始設計點集建立過程的支持嚮量迴歸(SVR)模型,併對建模樣本點進行Nard聚類,由此將可行域劃分成若榦子區域,併以各子區域支持嚮量的比率反映該子區域質量特性變化的顯著程度;而後以歐氏距離為判彆依據,將添加點集中的實驗點劃分至閤適的子區域,根據“子區域間區彆對待,子區域內均勻分散”的原則,調整各子區域內添加實驗點的數目,在支持嚮量率較高的子區域添加較多實驗點;上述步驟迭代進行直至滿足終止準則,再擬閤過程最終的SVR模型.倣真與實證研究錶明,與基于“均勻分散”原則的傳統均勻設計和超拉丁方抽樣相比,所提方法的實驗設計效率與模型性能均有較大提高:實驗點可以有針對性地集中分佈于質量特性變化較為顯著的子區域,模型預測誤差降低瞭29.8％以上,而且能夠以較小的樣本量髮現過程的多箇極值,得到更優的參數優化結果.
침대삼수여질량특성지간작용관계복잡과정적삼수우화,제출일충기우질량특성변화현저정도적서관설계급전국건모방법.수선이균균설계위기출,장기탁분형성일계렬적설계점집화첨가점집;기차이용초시설계점집건립과정적지지향량회귀(SVR)모형,병대건모양본점진행Nard취류,유차장가행역화분성약간자구역,병이각자구역지지향량적비솔반영해자구역질량특성변화적현저정도;이후이구씨거리위판별의거,장첨가점집중적실험점화분지합괄적자구역,근거“자구역간구별대대,자구역내균균분산”적원칙,조정각자구역내첨가실험점적수목,재지지향량솔교고적자구역첨가교다실험점;상술보취질대진행직지만족종지준칙,재의합과정최종적SVR모형.방진여실증연구표명,여기우“균균분산”원칙적전통균균설계화초랍정방추양상비,소제방법적실험설계효솔여모형성능균유교대제고:실험점가이유침대성지집중분포우질량특성변화교위현저적자구역,모형예측오차강저료29.8％이상,이차능구이교소적양본량발현과정적다개겁치,득도경우적삼수우화결과.
