多策略改进的水波优化算法及其应用

来源：计算机工程与应用杂志2025年第18期北京时间：

作者：王玉芳, 裴晓红, 闫明

单位：1.天津财经大学 统计学院，天津 300221；2.天津财经大学 管理科学与工程学院，天津 300221

摘要：针对水波优化算法（water wave optimization，WWO）存在的收敛精度不足及易于陷入局部最优等问题，提出了一种融合多策略的水波优化改进算法（multi-strategy enhanced water wave optimization，MSWWO）。在算法的传播阶段引入种群间相互作用策略，实现种群内的信息交流，提高算法的收敛精度和稳定性；设计一个概率扰动参数，当随机数小于概率扰动参数时，替代原算法中折射的位置更新机制，使个体的新位置将随机地在搜索空间范围内确定，避免迭代后期种群多样性减少；对适应度最差的个体采用复形法的反射操作，旨在提升算法规避局部最优陷阱的能力。通过采用30维及固定维度的标准测试函数以及CEC2019复杂函数进行仿真实验，分别探究了三个改进策略对算法的探索与开发的影响、对种群多样性的影响以及对算法收敛性的影响。对改进后的算法MSWWO与对比算法进行了收敛性分析，并实施了Wilcoxon秩和检验，结果证实了MSWWO在收敛性能及鲁棒性方面具有更优的表现。此外，将MSWWO应用在投资组合优化问题的求解上，验证了MSWWO在求解实际问题中的有效性和可靠性。

关键词：水波优化算法,种群间相互作用策略,概率扰动策略,复形法,投资组合优化