项目名称：不确定网络优化理论与方法研究

提名者：湖北省教育厅

提名意见：

　　该项目针对网络优化中不确定性的分析表征、优化建模、风险控制等方面展开系统研究，符合国家战略需求，具有重要科学意义和广泛实用价值。

项目研究建立了不确定网络理论研究的基本框架，揭示了不确定网络的不确定拓扑结构的分析方法，提供了不确定数据驱动下的不确定网络优化建模方法和求解算法，并将其应用于网络优化多个实际领域，形成了一套不确定网络优化的新理论与新方法。项目研究在理论上具有系统性，在方法上具有创新性，在应用上具有示范性，开发了学科交叉前沿基础研究方向。

该项目研究取得了学术上的实质性进展和创新性成果，在SCI国际期刊和国内重要学术期刊累计发表项目相关系列研究论文80余篇，出版英文专著1部。项目研究先后获得了6项国家自然科学基金资助和8项省部级自然科学基金资助，培养了一支具有发展潜力的青年人才研究队伍，促进了校际科研合作和学科交叉融合。

提名项目《不确定网络优化理论与方法研究》由黄冈师范学院、中南财经政法大学、武汉工程大学、湖北第二师范学院等四所在鄂高校研究人员合作完成。提名单位认真审阅了该项目提名书及其附件材料，确认全部材料真实有效，无知识产权纠纷，人员排序无争议，符合湖北省科学技术奖励提名条件与申报填写要求。对照湖北省科学技术奖授奖条件，推荐该项目申报2025年度湖北省自然科学奖一等奖。

项目简介：（项目主要研究内容、科学发现点、科学价值、同行引用及评价等）

主要研究内容：本项目将不确定理论与网络优化理论紧密结合，构筑了不确定网络优化理论基础，创立了不确定网络优化的系列方法，提供了解决不确定环境下的网络优化实际决策问题的典型应用场景和有效解决路径。主要研究内容包括三个方面：【1】理论探析：通过对不确定网络节点、边、信息等要素之间的交互关系等拓扑结构进行不确定性分析, 首次提出不确定图和网络不确定指数等重要概念，将经典图中的欧拉回路、连通强度和匹配指标等概念拓展到不确定图的情形，刻画了网络的不确定拓扑结构和不确定权重, 提出了刻画网络不确定特性的一系列量性分析指标，研究了网络拓扑结构不确定现象的信度表现规律, 构建了基于公理化系统的不确定理论与网络理论交叉融合而形成的不确定网络理论基本框架, 奠定了不确定网络分析与优化建模理论基础; 【2】方法探索：从建模机理上对网络优化的目标函数和约束条件进行技术处理, 运用了不确定变量的期望值算子、临界值算子、信度算子、不确定微分算子进行建模, 构建了期望值模型、信度约束规划模型、信度极大化模型、多因素不确定微分方程模型等一系列不确定网络优化模型，设计了模型求解或数值处理的混合智能算法, 为不确定网络优化建模和智能求解提供了有效方法; 【3】应用探究：对不确定环境下的物流网络、供应链网络、社交媒体网络等几类典型网络优化实际决策问题进行了实证分析, 验证了模型的合理性与有效性, 扩展了不确定网络优化的具体应用领域，从而为不确定场景下的网络优化问题提供了决策方案与实践技术支持。

科学发现点：【1】提出了刻画网络不确定特性的一系列量化分析指标。首次提出了不确定图、不确定欧拉指数、不确定连通度、不确定匹配指数、不确定树形指数等一系列刻画网络不确定特性的重要指标，建立了表征元素之间不确定拓扑结构的方法，构建了不确定图的理论框架，奠定了不确定网络分析和优化建模的理论基础。【2】构建了不确定网络优化的一系列模型及其有效求解算法。针对不确定数据驱动的网络优化问题，从多目标、多层级、多阶段、多因素等不同维度构建了相应的优化模型，包括期望值模型、信度约束规划模型、信度极大化模型、不确定多因素微分方程模型等。这些解析表达模型涵盖从单层规划到多层规划、从单目标规划到多目标规划、从单阶段规划到多阶段规划、从单因素模型到多因素模型。针对这些模型的不确定属性和复杂性，设计了集成不确定模拟、经典算法和人工智能算法的模型求解混合智能算法。【3】突破了几类重要的不确定网络智能优化决策的技术瓶颈。针对不确定环境下的应急物流网络路径规划与智能化决策、供应链网络韧性极大化和风险极小化决策、社交媒体网络舆情传播控制等重要场景，分析了不确定数据驱动的网络优化决策问题的特性，采用了数值模拟、网络可视化、智能计算等技术，克服了不确定网络优化模型求解的技术瓶颈，为网络优化决策问题提供了实践技术支持。

科学价值：【1】学术价值：建立了不确定网络优化的新理论与新方法的基本框架，开拓了学科交叉的新研究领域和研究方向。【2】应用价值：为不确定场景下的网络优化问题提供了实证分析模型与实践技术支持。

同行引用及评价：研究成果被IEEE Fellow、美国工程院院士、第三世界科学院院士、国际系统与控制科学院士、国际SCI/SSCI杂志主编和美国、日本、印度、伊朗、瑞典、韩国等国家学者引用，引起广泛关注和积极评价。5篇代表作中的3篇英文代表作在Web of Science平台中他引263次，谷歌学术引用358次，引用期刊包括管理科学学报、中国管理科学、系统工程理论与实践、系统科学与数学、工业工程与管理、管理评论等国内重要权威期刊以及European Journal of Operational Research、Omega、Information Science、IEEE Transactions on Engineering Management、International Journal of Production Economics、Applied Mathematical Modelling、Applied Soft Computing、Applied Mathematics and Computation等国际一流期刊。本项目系列研究先后获得国家自然科学基金6项、全国统计科学研究项目1项、教育部人文社会科学研究基金2项、湖北省自然科学基金重点项目1项和湖北省自然科学基金项目4项。

代表性论文（专著）目录

（不超过5篇，其中国内科技期刊论文不少于1/3）

主要完成人：彭锦、张波、陈林、李圣国、栗慧

主要完成单位：黄冈师范学院、中南财经政法大学、武汉工程大学、湖北第二师范学院