(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210808442.3 (22)申请日 2022.07.11 (71)申请人 山东财经大学 地址 250014 山东省济南市历下区二环东 路7366号 (72)发明人 邹霞　李星　 (74)专利代理 机构 济南圣达知识产权代理有限 公司 372 21 专利代理师 马海波 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01) G06Q 10/08(2012.01) G06Q 30/06(2012.01) G06K 9/62(2022.01) (54)发明名称 一种基于FCM聚类的烟草线路订单分拣优化 方法及系统 (57)摘要 本发明提出了一种基于FCM聚类的烟草线路 订单分拣优化方法及系统， 基于类内紧凑和类间 均衡的两个指导思想下的模型建立， 形成了使每 个簇内分拣任务尽量紧凑与每个簇之间的分拣 量尽量均衡的两个目标函数， 并采 取专家打分法 等方法规定了两个目标的所占权重， 形成统一的 目标函数， 在降低设备中断时间连续出烟的同时 也能响应 保证簇间工作量尽量均衡， 以此均衡配 送中心内劳动人员劳动强度。 权利要求书2页 说明书12页 附图2页 CN 115511148 A 2022.12.23 CN 115511148 A 1.一种基于FC M聚类的烟草线路订单分拣优化方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤1： 获取烟草配送中心的配送路线以及配送路线上所对应的卷烟品规及数量， 建立 配送路线和所对应的卷烟品规及数量的初始矩阵， 并对初始矩阵进行预处理得到聚类对象 数据； 步骤2： 基于FCM聚类算法以类内卷烟品规相似度和类间卷烟品规总数量构建FCM聚类 算法的目标函数； 步骤3： 计算聚类对象数据的聚类 中心和隶属度 更新聚类 中心， 基于更新的聚类中心计 算目标函数， 所计算的目标函数直至小于预设阈值， 得到聚类结果； 步骤4： 根据聚类结果将不同配送路线上对应的卷烟品规及数量分配至分拣线上。 2.如权利要求1所述的一种基于FCM聚类的烟草线路订单分拣优化方法， 其特征在于， 在所述步骤1中， 对所述初始 矩阵进行 预处理采用归一 化的处理方法， 具体为： 其中， nij*表示原始数据nij的归一化结果， mini表示在nij所在线路i中数量最少的卷烟 品规的数量， maxi表示所在线路中数量 最多的卷烟品规数量。 3.如权利要求1所述的一种基于FCM聚类的烟草线路订单分拣优化方法， 其特征在于， 在所述步骤2中， 所述目标函数为： 其中， 表示第i条配送线路到第f类聚类中心 的离差平方和， ufj表示第j个配 送线路属于第f个聚类簇的隶属度， 且ufi∈[0,1]， R为不同卷烟品规所对应的卷 烟总数量， C1、 C2为常数， C为聚类形成的簇个数。 4.如权利要求3所述一种基于FCM聚类的烟草线路订单分拣优化方法， 其特征在于， 利 用专家打分法的统计平均法结合变异系数法对类内卷烟品规相似度、 类间卷烟品规总数量 多目标所建立的目标函数 赋予权重。 5.如权利要求1所述的一种基于FCM聚类的烟草线路订单分拣优化方法， 其特征在于， 在所述步骤3中， FC M聚类算法的具体步骤 包括： 步骤3‑1： 以分拣线条 数为基本单 元， 划分聚类簇数， 确定聚类中心个数C； 步骤3‑2： 计算配送路线间的相互距离， 设置算法的最大迭代次数； 步骤3‑3： 聚类中心初始化， 利用配送路线间相互距离构成的相似度矩阵， 寻找离C个初 始聚类中心 距离最短的路线 进行初始聚类簇的划分， 并设置迭代次数计算指数； 步骤3‑4： 分别计算C个初始聚类中心与划分到此类的配送路线 的距离， 根据计算结果 计算各条配送路线对于 C个聚类中心点的隶属度并形成隶属度矩阵； 步骤3‑5： 根据所 得到的隶属度矩阵结合聚类中心的计算公式， 计算 新的聚类中心； 步骤3‑6： 根据当前聚类的结果计算目标函数值；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115511148 A 2步骤3‑7： 若当前的目标函数值与上一轮的目标函数值之差小于设定的阈值， 则聚类结 束， 否则重复步骤3 ‑5至步骤3‑7直至聚类结束。 6.如权利要求5所述的一种基于FCM聚类的烟草线路订单分拣优化方法， 其特征在于， 在所述步骤3‑5中， 隶属度计算公式为： 其中， m为模糊指数， 控制聚类分类的模糊程度， dfi表示i线路到第f个聚类的中心向量 的距离， L 为迭代次数计算指数。 7.如权利要求5所述的一种基于FCM聚类的烟草线路订单分拣优化方法， 其特征在于， 采用欧式距离计算配送路线之间的相似距离 。 8.一种基于FC M聚类的烟草线路订单分拣优化系统， 其特 征在于， 获取模块： 获取烟草配送中心 的配送路线以及配送路线上所对应的卷烟品规及数量， 建立配送路线和所对应的卷烟品规及数量的初始矩阵， 并对初始矩阵进 行预处理得到聚类 对象数据； 目标函数建立模块： 基于FCM聚类算法以类内卷烟品规相似度和类间卷烟品规总数量 构建FCM聚类算法的目标函数； 聚类计算模块： 计算聚类对象数据的聚类中心和隶属度更新聚类中心， 基于更新的聚 类中心计算目标函数， 所计算的目标函数直至小于预设阈值， 得到聚类结果； 分拣模块： 根据聚类结果将不同配送路线上对应的卷烟品规及数量分配至分拣线上。 9.一种计算机可读存储介质， 其上存储有计算机程序， 其特征是， 该程序被处理器执行 时实现如权利要求1 ‑7中任一项所述的一种基于FCM聚类的烟草线路订单分拣优化方法中 的步骤。 10.一种处理装置， 包括存储器、 处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算 机程序， 其特征是， 所述处理器执行所述程序时实现如权利要求 1‑7中任一项 所述的一种基 于FCM聚类的烟草线路订单分拣优化方法中的步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115511148 A 3