1、附件 1项目编号： 浙江省大学生科技创新项目申 报 书创 新 项 目 名 称 ： 基于遗传算法的日用品网购管家系统创新项目负责人： 陈益振 学 校 名 称 ： 湖州师范学院 申 报 日 期 ： 2009 年 12 月 13 日 项 目 类 别 ：个人项目 团队项目 浙江省大学生科技创新活动计划（新苗人才计划）实施办公室 制填写说明一、申报书要按照要求，逐项认真填写，填写内容必须实事求是，表达明确严谨。二、格式要求：申报书中各项内容以 Word 文档格式填写，表格中的字体为小四号仿宋体，1.5 倍行距；表格空间不足的，可以扩展或另附纸张；均用 A4 纸双面打印，于左侧装订成册。三、申报书由所在学
2、校领导审查、签署意见并加盖公章后，一式三份（均为原件），报送浙江省大学生科技创新活动计划（新苗人才计划）实施办公室。一、项目简介项目名称 基于遗传算法的日用品网购管家系统 项目性质 （）基础研究 （）应用基础研究项目来源 （）自主立题 （）教师指导选题项目概况起止时间 自 2009 年 12 月 至 2010 年 12 月项目状况 1、研发阶段 2、中试阶段 3、批量（ 规模）生产（选项 打）姓名 陈益振 性 别 男 出生年月 1988 年5 月 入学年月 2007 年9 月申请人 所在院系求真学院信息与工程系联系电话15868238233电子信箱J姓名 年龄 性别 专业 具体分工丁仙米 22
3、 男计算机科学与技术文档整理、经营管理策划王浩旭 20 男计算机科学与技术网站开发、市场分析赵 东 21 男计算机科学与技术美工设计、合作洽谈项 目 组主要成员张 垒 23 男计算机科学与技术网站开发、网站维护姓名：郑修一 性别 男 出生年月 1978 年10 月主要研究方向 计算机应用近三年获奖成果：省部级 一 等奖 二 项项目指导教师近三年科研经费 六 万元，年均 二 万元项目主要内容简介基于遗传算法的日用品网购管家系统，向用户提供便捷、个性化、智能化的网购服务，借助该网络平台，用 户输 入家中各年龄段男女的人数，系统能够自 动计算出你需要哪些日用品、各类用品每个月的用量多大，同时 根据用
4、户以往主动购买日用品的经历和记录数据，通过遗传算法 进行动态调整，然后定期给用户提供大包的生活用品邮寄服务，而且还会定期发送电子邮件提醒用户及时补充。项目在开发中运用数理统计方法、MRP 思想，并以遗传算法思想为核心，通过管家系统实现， 为用户提供了相关的个性化功能。 二、项目的研究目的及意义1、申请项目的必要性、目的及意义1) 从项目的定位上看，它拓宽了电子商务的市场领 域，促 进了电子商务产业的发展。2) 该项 目的申请也是为了便捷消费者的生活，在一定程度上提高消费者工作和生活的效率，服务大众。2、项目的背景、主要内容、技术水平及应用范围随着经济全球化和信息技术产业迅速发展，电子商务已成为
5、经济发展的热点，成 为各国争先发展，各个产业部门最为关注的 领域。随着互 联网的高速发展，人 类的日常生活、经济活动发生了翻天覆地的 变化， 传统贸易方式越来越受到新的经济形式的挑战。更多的企业通过对自身由内到外的改造，更有效地利用互联网资源，从而提高了生产效率，增 强了企 业实力， 扩大了产品市场。但是大多数 B2C 电子商务 网站只是单纯地提供商品展示和简单的购买服务，缺乏一种满足用户个性化需求的创新模式。其服务质量对顾客来说自然是“ 百站一面”， 这样最终会降低网上消费者对这些 B2C 网站的忠诚度；此外传统B2C 网站的用 户每次购买 商品都要重复进行枯燥的操作，使得很多用户开始厌烦了
6、繁琐的网购。常用的日用品对于广大的消费群体而言，尤其是工作繁忙的白领或年迈的老人，都无暇顾及得到。若去超市购买，不但费时 而且费力；如去网上买，又会存在高昂的邮寄费和繁琐的操作步骤。因此迫切需要一种更加便捷、个性化、智能化的电子商务网站来帮助用户订购日用品。普通的日用品网购管家系统，如 在 2009 年 6 月 22 日已经上线运行，但该管家系统不能通过采集用户的家庭信息和购物历史记录，为顾客提供日用品采购的参考方案。在这种情况下，本项目以遗传算法思想作为依托，准备开发出能够更好地与顾客交互的日用品网购管家系统。基于遗传算法思想的日用品网购管家系统项目，就能采集到用户的 这些数据，然后将用
7、户需 购买的日用品全部打包配送给用户，除此之外还能够 在用户所买的日用品快要用完的时候，通过邮件系统来提醒用户适时补充。这样 既免除了去超市、 传统购 物网购物费时费力费钱之苦，又能节约大量宝贵的 时间。遗传算法是是 模 拟 达 尔 文 生 物 进 化 论 的 自 然 选 择 和 遗 传 学 机 理 的 生物 进 化 过 程 的 计 算 模 型 ，是 一 种 通 过 模 拟 自 然 进 化 过 程 搜 索 最 优 解 的 方法 ，它 最 初 由 美 国 Michigan 大 学 J.Holland 教 授 于 1975 年 首 先 提 出 来 的 ，并 出 版 了 颇 有 影 响 的 专 著
8、Adaptation in Natural and Artificial Systems，GA 这 个 名 称 才 逐 渐 为 人 所 知 ，J.Holland 教 授 所 提 出 的 GA 通 常 为 简 单 遗传 算 法 (SGA)。遗传算法是从代表问题可能潜在的解集的一个种群(population)开始的，而一个种群则由经过基因(gene)编码的一定数目的个体 (individual)组成。每个个体实际上是染色体(chromosome)带有特征的实体。染色体作为遗传物质的主要载体，即多个基因的集合，其内部表现(即基因型 )是某种基因组合，它决定了个体的形状的外部表现，如黑头发的特征是由染
9、色体中控制这一特征的某种基因组合决定的。初代种群 产生之后，按照适者生存和优胜劣汰的原理，逐代(generation) 演化产生出越来越好的近似解，在每一代，根据问题域中个体的适应度(fitness)大小选择(selection)个体，并借助于自然遗传学的遗传算子(genetic operators)进行组合交叉(crossover) 和变异(mutation)， 产生出代表新的解集的种群。这个过程将导致种群像自然进化一样的后生代种群比前代更加适应于环境，末代种群中的最优个体经过解码(decoding)，可以作为问题近似最优解。本项目就是希望能通过用户的家庭信息和购物历史记录，经过一些算法的处
10、理为顾客提供购买用品的参考方案。而该网购管家系统的核心，需要的就是遗传算法，要求算法能根据家庭信息和购物历史记录来提供购买用品的参考方案。这个算法所面临的现状是它能够拥有一堆时刻在变化的数据，即家庭信息和购物历史记录。家庭信息可能包括这个家庭的家庭组成成员的信息。比如家里有几个男人，几个女人，他们的年龄，日用品使用习惯等，关于这些不同的家庭这 些信息有着很多的区别，比如一般家庭有三个人，而另一个家庭有四个人那么四个人所需要的日用品与三个人所需要的日用品仅在数量上就可能存在着有很大的差别。而这些家庭信息就是这个算法最初时，所能得到的信息。最初 时算法要通过这些信息结合和与这个家庭相似的情况得到一
11、个最初始的方案，这个方案并不是最优方案，其中充斥过多的外在因素。而要改进这个方案的 办法就是要求算法能通过分析这个家庭所提供的购物历史记录，自助的学习改进，具有初步的记忆功能，根据所给的信息的变化，得出 优化的解决方案。通过对网购管家系统算法的需求分析和对遗传算法的理解掌握，发现遗传算法能够基本满足网购管家系统算法的需求，从而定为日用品网购管家系统的核心算法。网购管家系统提供家庭信息，遗传算法要求有一个基因编码。遗传算法可以根据网购管家提供的家庭信息对这个家庭进行编码，因为家庭信息决定了这个家庭基本的日用品使用情况，以用来区别其他家庭。网购管家系统还会提供购物历史记录，购物历史记录是供算法对今
12、后的方案进行优化。相对于遗传 算法的适应度(fitness) 。遗传算法是通过适应度(fitness)来决定演化后代。购买记录可以准确的描述家庭的需求 变化，然后来优化下一个购买方案。其原理都相同，都是基于一类问题特性通过对这类问题发展的变化来查找最优解， 问题不停变化，最优解也将不停的被更优 解所替换。系统可以按遗传算法设计如下步骤：首先组成一 组候选解；依据某些适应性条件测 算这些候选解的适应度；根据适应度保留某些候选解，放弃其他候 选解；对保留的候 选解进行某些操作，生成新的候选解。算 法 实 现 流 程 图 如 下 ：实际问题参数集解码改善或解决实际问题满足要求问题的解当前的问题状态N
13、Y编码适应度运算:优化(变异)根据遗传算法的核心思想，再结合本项目的具体功能需求，项目组在万方数字 化期刊上，搜索学习有关遗传算法的相关知识，搜索到一篇名为 一种战场弹药储备布局优化模型的自适应遗传算法的期刊论文，所研究应用的遗传算法，与本项目所要实现功能所用的算法十分相似。在此基础上， 项目组将这篇期刊论文作为项目开发算法的演变来源，在原有的算法点上进行修改，应用到项目中来。本系统应用于因特网，可满足多用户同时购物的需要，因此本系统应采用Web 分布式多层应用程序 结构。基于上述特点，本系统选择.Net2005 开发环境，并采用 SQL Server 2005 作为数据库管理系统。此外在表现
14、层结合了 AJAX 技术，使网站功能更强，拥有更友好的用户界面。3、实施该项目所具备的基础、 优势和风险网站项目的五个创新点：1) 动态调整商品购买数量参考值。用 户在购买商品 时，本系 统为其提供的商品购买数量参考值是依托遗传算法思想来进行确定的。商品的使用量是随着人们生活习惯变化而变化。当然，商品购买数量参考值也必须要适应本阶段市场的需求。而遗传算法所适用的环境是不变的。所以参考值的计算是以遗传算法思想作为一个依托，即在一个市场需求变化相对较小的范围里，可视为市场需求没有变化，用遗传 算法思想和数理统计的方法来进行计算该参考值。2) 提供购买参考方案。用户只需注册一个账户，填写家庭基本信息（即家中男女在各年龄段的人数）后就可以进行网上购物。在首次购物时，用户需在系统给出的商品类别中选择需购买的具体商品。在以后的购物中，系统则通过
