一、问题的定义
在传统的优化问题中,我们通常只有一个目标函数,比如:最小化成本 或 最大化收益。
但在实际工程或决策中,往往存在多个相互冲突的目标,比如:
- 汽车设计:希望 速度快(目标1)同时 油耗低(目标2),但速度越快往往油耗越高。
- 机器学习模型调参:希望 精度高(目标1)同时 推理延迟低(目标2)。
- 投资组合管理:希望 收益高(目标1)同时 风险低(目标2)。
2026/3/23大约 3 分钟
在传统的优化问题中,我们通常只有一个目标函数,比如:最小化成本 或 最大化收益。
但在实际工程或决策中,往往存在多个相互冲突的目标,比如:
多目标进化算法(MOEA)产生的结果是一个 Pareto非支配解集,
算法性能的优劣通常通过 收敛性(Convergence) 与 多样性(Diversity) 两个方面进行衡量。
多目标优化问题的评价指标主要分为以下几类:
| 类别 | 含义 | 常用指标 | 评价重点 |
|---|---|---|---|
| ① 收敛性指标 | 衡量算法解集到真实Pareto前沿的接近程度 | GD、IGD、Epsilon指标 | 解的精确性 |
| ② 多样性指标 | 衡量解集在前沿上的分布均匀性与覆盖性 | SP、Δ(Spread)、均匀性度量 | 解的均匀分布与边界覆盖 |
| ③ 综合性指标 | 同时反映收敛与分布性能 | HV(超体积)、IGD(兼顾两者) | 综合评价整体性能 |
| ④ 相对比较指标 | 比较两个算法间的优劣关系 | C-Metric(覆盖率)、R2指标 | 算法间性能对比 |