基于改进博弈论的船舶主尺度方案优选

论文摘要

船舶主尺度方案优选是船舶总体设计的重要部分也是后续设计的关键,而博弈论已经成为当前研究的热点,在很多领域中已经获得成功应用,并显现出其处理复杂决策选择问题的优异性能,有着广阔的应用前景,但在船舶主尺度方案优选领域尚未开展相关深入的研究。本文根据船舶主尺度方案优选问题与博弈问题都是对最优策略进行选择的共同特点,综合考虑到现有博弈论直接在方案优选中难以直接应用,或效率低下及其他一些不足,通过研究船舶主尺度方案优选模型及博弈论模型和其他优化理论,确定了船舶主尺度优选方案中的博弈方及其对应的策略空间模型,即将各设计目标视为博弈问题的博弈方,主尺度设计变量集合视为所有博弈方的战略集组合,并对船舶方案的主尺度设计变量进行模糊聚类,分解为各博弈方的策略集,使其转化为博弈问题,并在博弈过程中引入遗传算法简化博弈进程,提高博弈效率;为了体现设计要求的整体性及提高运算效率对合作博弈模型各收益函数采用模糊综合评判法将其整合为一个单目标总体收益函数。具体应用改进博弈论模型的实例中表明:合作博弈论方法能更好地综合反映各优化目标的要求,优选结果更趋合理;在设计目标有偏好时,寡头博弈能够更好的满足要求;若要得到较好的NASH博弈均衡解需进行模糊聚类来得到各博弈方的策略空间;不同的博弈模型反映了不同的设计人员和部门在对不同的设计目标进行方案选择的个性化要求,因此为了实现总体统筹优化,各船舶设计部门须加强交流和合作。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 理论意义和应用价值
• 1.2 国内外研究概况及发展趋势
• 1.3 存在的问题及本论文研究目标和主要内容
• 2 评价船舶方案的指标
• 2.1 船舶的技术分析
• 2.1.1 航速
• 2.1.2 稳性
• 2.1.3 耐波性
• 2.1.4 振动性能
• 2.1.5 操纵性
• 2.1.6 载重量系数
• 2.1.7 容量
• 2.1.8 海军部常数
• 2.2 船舶经济性分析
• 2.2.1 营运性分析
• 2.2.2 经济指标
• 3 博弈论概述
• 3.1 博弈论发展简述
• 3.2 博弈的要素
• 3.2.1 参与人
• 3.2.2 策略
• 3.2.3 收益函数
• 3.3 博弈的分类
• 3.3.1 根据收益分类
• 3.3.2 根据信息分类
• 3.3.3 根据行动次序分类
• 3.3.4 根据目标个数分类
• 3.3.5 根据各博弈方追求得益的行为方式不同分类
• 3.4 博弈均衡的定义及一般解法
• 3.4.1 NASH均衡的定义
• 3.4.2 Stackelberg策略的定义
• 3.4.3 合作博弈均衡
• 3.4.4 简单博弈均衡的求解
• 3.4.5 多目标决策问题的博弈论一般解法
• 4 改进博弈论模型的建立及其在船舶主尺度方案优选中的应用
• 4.1 改进博弈论模型的建立
• 4.1.1 博弈策略空间的确定
• 4.1.2 博弈模型求解过程改进
• 4.2 基于改进博弈论模型的船舶主尺度方案优选
• 4.2.1 某油船主尺度方案优选
• 4.2.2 某VLCC主尺度方案优选
• 4.3 船型方案的博弈智能优选系统
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢