本文關鍵詞：全自動多功能免疫檢驗過程關鍵問題的優(yōu)化研究　出處：《華南理工大學》2016年博士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：隨著生態(tài)環(huán)境、工作壓力、食品安全等問題的惡化,腫瘤、乙肝等各類重大疾病的發(fā)生率也在大量增高,因而免疫檢驗器械作為檢測這類疾病的設備在臨床醫(yī)學的應用越來越廣泛和頻繁。手工檢驗或者半自動的檢驗器械已不能滿足臨床檢驗的需求,促使對全自動化的免疫檢驗醫(yī)療器械的需求越來越迫切。目前,國外產(chǎn)品壟斷了國內(nèi)大部分的市場,國內(nèi)現(xiàn)已研制出的免疫檢驗醫(yī)療器械,雖在成本上較國外產(chǎn)品有優(yōu)勢,但性能上還需要提高和完善。因此研究開發(fā)具有國內(nèi)先進水平與國際接軌的免疫檢驗器械已經(jīng)刻不容緩�；诖�,本論文針對提高免疫檢驗過程的檢驗效率、可靠性評估和優(yōu)化設備配置等方面進行了關鍵問題的優(yōu)化研究,具體工作和研究成果如下:1.針對提高免疫檢驗過程效率的問題,在分析了免疫檢驗過程的調(diào)度機理后,建立了對單一類型檢驗項目的基于時間約束Petri網(wǎng)模型,以最小化總完成檢驗時間為優(yōu)化目標,實現(xiàn)檢驗過程工序優(yōu)化調(diào)度。在模型求解過程中,首先利用隊列理論的方法,考慮檢驗過程的多種約束,求取該優(yōu)化問題的最優(yōu)解。為進一步滿足部分檢驗工序的等待時間約束,通過計算各項目工序檢驗等待時間矩陣與工序時間約束矩陣的差異性來調(diào)整相應檢驗工序開始時間,使這些工序間的等待時間滿足約束要求。最后,運用Matlab和CPN Tools進行了仿真,結(jié)果表明了在對單一類型的檢驗項目進行優(yōu)化調(diào)度時,所建模型和方法具有較好的可行性。2.針對不同類型檢驗項目同時檢驗的效率優(yōu)化問題,提出了一種基于諾蘭模型思想的混沌粒子群算法(NMPSO),解決了以最小化總完成檢驗時間為優(yōu)化目標的檢驗工序調(diào)度優(yōu)化問題。首先從全新的系統(tǒng)認知過程和角度分析了粒子群算法(PSO),考慮到諾蘭模型強調(diào)信息資源整合的重要性,借鑒諾蘭六階段模型基礎上構建了NMPSO算法框架。為保證算法搜索的遍歷性,利用混沌映射確定PSO的慣性因子和加速因子。然后基于諾蘭模型中對信息集成、平衡以及協(xié)調(diào)的思想,利用粒子本身記憶信息、個體局部信息和群體間的共同信息增加了信息均衡項,改進PSO的速度和位置更新公式。另外,設計了粒子群歐氏距離指數(shù),由其判斷并保證搜索初期粒子的多樣性,提高了粒子的全局搜索能力。為了驗證提出的NMPSO尋優(yōu)性能,選取了6個Benchmark標準函數(shù)進行尋優(yōu)測試。與最新相關算法的對比測試結(jié)果比較,表明所提方法具有較好的性能。最后,該方法被運用到具有不同類型檢驗項目的免疫檢驗過程的調(diào)度優(yōu)化上,仿真驗證了該方法的有效性和合理性。3.針對醫(yī)學檢驗過程中對檢驗結(jié)果高可靠性的要求,從可信限理論出發(fā),利用定時截尾試驗所獲得的無失效數(shù)據(jù),對免疫檢驗過程的可靠性進行評價�？紤]到檢驗過程的可靠性可看成是服從指數(shù)分布,在此情形下證明了先驗分布密度函數(shù)隨著超參數(shù)指數(shù)遞增的雙側(cè)M-Bayes可信限和雙側(cè)經(jīng)典可信限的一般形式的幾個相關定理,給出了關于指數(shù)?的雙側(cè)M-Bayes可信限的可靠度的定理和證明。所證定理說明雙側(cè)M-Bayes可信限比雙側(cè)經(jīng)典可信限在可靠性求取中具有更好的結(jié)果。最后,將雙側(cè)M-Bayes可信限的可靠性求取方法用于免疫檢驗過程的可靠性評價上。該方法在保證檢驗過程高可靠性下,可指導設備的配置優(yōu)化組合。4.提出了一種基于改進的熵權區(qū)間數(shù)多目標TOPSIS決策方法,解決了具有不確定性的免疫檢驗醫(yī)療器械成本、檢驗效率和檢驗過程可靠性的多目標決策問題。實現(xiàn)在保證多目標優(yōu)化的情況下,確定滿足醫(yī)院個性化需求的設備購置方案。首先,根據(jù)區(qū)間數(shù)與精確數(shù)的差異性和共性,利用決策問題的初始數(shù)據(jù)的上限、下限和中值的組合對決策初始數(shù)據(jù)的標準化方法進行了改進,從數(shù)學理論上證明了該標準化方法的改進滿足標準化處理的三原則和區(qū)間退化為精確數(shù)時的一致性,使標準化更為合理和準確。接著,利用區(qū)間數(shù)可能度概念,結(jié)合熵值賦權法能很好描述系統(tǒng)的不確定的優(yōu)勢,給出了多個目標的客觀權重的改進求取方法。最后,將得到的改進方法應用于免疫檢驗的多目標決策問題中,并與其他文獻中的多目標決策方法進行對比分析,實例驗證結(jié)果表明該方法在不確定區(qū)間數(shù)多目標決策優(yōu)化上具有更好的優(yōu)越性和準確性,且決策結(jié)果可用于指導醫(yī)院確定設備購置的優(yōu)化方案。
[Abstract]:In order to improve the efficiency of immune test , this paper proposes a time - constrained Petri net model based on NMPSO . This paper improves the reliability of the process of immune inspection by using the non - failure data obtained by the timing truncation test , and proves that the reliability of the two - sided M - Bayes credible limit is better than that of the two - sided classical confidence limit .

【學位授予單位】：華南理工大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP18;R446.6

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本文編號：1389208