D0I:10.13374/i.issnl00113.2009.11.025 第31卷第11期 北京科技大学学报 Vol.31 No.11 2009年11月 Journal of University of Science and Technology Beijing Now.2009 基于模糊多目标优化算法的矿山配矿优化 徐铁军杨鹏 金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室，北京100083 摘要从多目标配矿的复杂性出发，提出具有模糊性的多目标配矿问题，并设计出了基于管理者语言偏好和决策者满意度 的模糊优化算法，该算法从最优性模型和重要性模型两方面进行改进·最后通过具体矿山实例对算法进行实现研究，根据实 际配矿目标的各种要求，从算法的有效性、灵活性和灵敏性等特性进行分析· 关键词多目标规划：配矿：模糊优化：满意度 分类号TD809 Optimization of mine ore blending based on the fuzzy multi-objective optimum al- gorithm XU Tie-jun,YANG Peng Key Lab of Efficient Mining and Safety for Metal Mines,Ministry of Education of China,Beijing 100083.China ABSTRACT The problem of fuzzy multi-objective ore blending was put forward.According to the linguistic preference information of managers and the satisfaction degree of decision makers,a fuzzy multi-objective optimum algorithm was designed to effectively deal with ore blending optimization.The algorithm was modified from optimum and importance models.and had the characteristics of ef- fectiveness,flexibility.and sensitivity.which were verified by different ore blending needs of a certain mine. KEY WORDS multi-objective programming:ore blending:fuzzy optimization:satisfaction degree 随着近年来矿山企业数字化、信息化，多目标决 等各生产环节都需要进行配矿管理，同时涵盖宏观 策在配矿领域内应用越来越广泛，然而多目标配矿 和微观配矿·宏观配矿又分为采掘生产计划和产品 是一个非常复杂的问题]，常规的多目标解算方 方案规划，所以配矿模型种类众多，在配矿实践中， 法不能有效地解决诸多配矿实际问题及要求[]， 不同矿山由于生产条件和要求不同，也很难用某一 导致多目标规划仍未能成为配矿领域内实用性及通 具体的配矿模型来表示，但是，在种类众多、形式不 用性更强的方法，经笔者查阅大量的文献及实际矿 的配矿模型中，对目标函数和约束条件都有统一 山的考察，目前这一领域内仍以线性构模一单纯 的描述，只是在取舍上各异，根据目标函数和约束 形解算为主要手段，存在着不足之处可.鉴于此，在 条件包括内容，将多目标配矿模型描述如下， 前人相关研究的基础上，本文进一步对多目标配矿 目标函数： 这一问题进行深入研究，针对多目标规划在配矿实 经济利润目标或产值目标或生产成本目标、资 际中遇到的难点，寻找到一个有效、灵活和实用的解 源回收目标、能源消耗目标、产量目标、出矿顺序目 算方法，使多目标规划更有效地解决矿山复杂配矿 标、矿石质量目标等. 问题 约束条件： 1基于模糊性的多目标配矿问题提出 资源量约束、生产能力约束、质量约束、采矿顺 序约束、作业空间或设备数量与能力等有限的约束、 配矿矿是多阶段的，即从地质、采矿、选矿及冶炼 变量非负约束等. 收稿日期.2008-11-28 作者简介：徐铁军(1974-)，男，博士研究生：杨鹏(1965一)，男，教授，博士生导师，Emal:pyang@adminustb.edcm基于模糊多目标优化算法的矿山配矿优化 徐铁军 杨 鹏 金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室‚北京100083 摘 要 从多目标配矿的复杂性出发‚提出具有模糊性的多目标配矿问题‚并设计出了基于管理者语言偏好和决策者满意度 的模糊优化算法‚该算法从最优性模型和重要性模型两方面进行改进．最后通过具体矿山实例对算法进行实现研究‚根据实 际配矿目标的各种要求‚从算法的有效性、灵活性和灵敏性等特性进行分析． 关键词 多目标规划；配矿；模糊优化；满意度 分类号 TD80－9 Optimization of mine ore blending based on the fuzzy mult-i objective optimum al￾gorithm XU Tie-jun‚Y A NG Peng Key Lab of Efficient Mining and Safety for Metal Mines‚Ministry of Education of China‚Beijing100083‚China ABSTRACT T he problem of fuzzy mult-i objective ore blending was put forward．According to the linguistic preference information of managers and the satisfaction degree of decision makers‚a fuzzy mult-i objective optimum algorithm was designed to effectively deal with ore blending optimization．T he algorithm was modified from optimum and importance models‚and had the characteristics of ef￾fectiveness‚flexibility‚and sensitivity‚which were verified by different ore blending needs of a certain mine． KEY WORDS mult-i objective programming；ore blending；fuzzy optimization；satisfaction degree 收稿日期：2008－11－28 作者简介：徐铁军（1974－）‚男‚博士研究生；杨 鹏（1965－）‚男‚教授‚博士生导师‚E-mail：pyang＠admin．ustb．edu．cn 随着近年来矿山企业数字化、信息化‚多目标决 策在配矿领域内应用越来越广泛‚然而多目标配矿 是一个非常复杂的问题［1－2］‚常规的多目标解算方 法不能有效地解决诸多配矿实际问题及要求［3－4］‚ 导致多目标规划仍未能成为配矿领域内实用性及通 用性更强的方法．经笔者查阅大量的文献及实际矿 山的考察‚目前这一领域内仍以线性构模———单纯 形解算为主要手段‚存在着不足之处［5］．鉴于此‚在 前人相关研究的基础上‚本文进一步对多目标配矿 这一问题进行深入研究‚针对多目标规划在配矿实 际中遇到的难点‚寻找到一个有效、灵活和实用的解 算方法‚使多目标规划更有效地解决矿山复杂配矿 问题． 1 基于模糊性的多目标配矿问题提出 配矿是多阶段的‚即从地质、采矿、选矿及冶炼 等各生产环节都需要进行配矿管理‚同时涵盖宏观 和微观配矿．宏观配矿又分为采掘生产计划和产品 方案规划‚所以配矿模型种类众多．在配矿实践中‚ 不同矿山由于生产条件和要求不同‚也很难用某一 具体的配矿模型来表示．但是‚在种类众多、形式不 一的配矿模型中‚对目标函数和约束条件都有统一 的描述‚只是在取舍上各异．根据目标函数和约束 条件包括内容‚将多目标配矿模型描述如下． 目标函数： 经济利润目标或产值目标或生产成本目标、资 源回收目标、能源消耗目标、产量目标、出矿顺序目 标、矿石质量目标等． 约束条件： 资源量约束、生产能力约束、质量约束、采矿顺 序约束、作业空间或设备数量与能力等有限的约束、 变量非负约束等． 第31卷 第11期 2009年 11月 北 京 科 技 大 学 学 报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol．31No．11 Nov．2009 DOI:10．13374／j．issn1001－053x．2009．11．025