考虑模型响应不确定性的稳健参数设计
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作者:
作者单位:

(南京理工大学经济管理学院,南京210094)

作者简介:

冯泽彪(1988-), 男, 博士生, 从事质量管理与质量工程、计算机试验设计与机器学习的研究;汪建均(1977-), 男, 副教授, 博士生导师, 从事质量管理与质量工程、工业工程、应用统计学等研究.

通讯作者:

E-mail: jjwang@njust.edu.cn.

中图分类号:

TP273.2

基金项目:

国家自然科学基金项目(71771121, 71371099, 71471088);中央高校基本科研业务费专项资金项目(3091 5011102).


Multi-response robust parameter design based on uncertainty of model response
Author:
Affiliation:

(School of Economics and Management,Nanjing University of Science and Technology,Nanjing 210094,China)

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    摘要:

    针对模型响应不确定性的稳健参数设计问题,在高斯过程回归(Gaussian process regression,GPR)建模的框架下,结合贝叶斯超参数最大后验(Maximum a posteriori estimation,MAP)估计和多目标线性加权方法构建一个新的优化模型.首先,利用MAP方法获得最优超参数组合,构建高斯回归模型;然后,考虑响应不确定性与响应之间的交互效应,采用线性加权准则,构建多响应稳健优化模型;最后,利用聚类分析方法获得最优参数解.该方法考虑了输出响应不确定性对优化结果的影响,权衡了最优因子水平与多元质量特性之间的关系.结合实际案例和软件仿真对所提出方法进行实证研究,结果表明,该方法能够较好地兼顾输出响应的最优性和稳健性,从而实现稳健参数设计.

    Abstract:

    A new optimization model, integrating maximum a posteriori(MAP) estimation of the Bayesian approach and the linear weighting method for multi-objectives in the framework of Gaussian process regression(GPR) modeling, is proposed to solve the problem of robust parameter design for the uncertainty of response. Firstly, optimal hyperparameters are obtained by using a MAP method, and the Gaussian regression model is constructed. Then, a multi-objective optimization model is constructed by using the linear weighting criterion. Finally, the optimal parameter solution is obtained by cluster analysis. The proposed method considers the effect of output response uncertainty on the optimization results and balances the relationship between the optimal factor level and the multivariate quality characteristics.The effectiveness of the proposed method is verified through a practical industrial example combined with a simulation example. The results show that the proposed method can give good consideration to the optimal and the robust of response, so as to achieve the robust parameter design.

    参考文献
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    引证文献
引用本文

冯泽彪,汪建均.考虑模型响应不确定性的稳健参数设计[J].控制与决策,2019,34(2):233-242

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  • 在线发布日期: 2019-01-23
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