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针对粒子群算法存在易陷入局部最优点的缺点，提出了一种改进的带变异算子的多目标粒子群优化算法。采用非支配排序策略和动态加权法选择最优粒子，引导种群飞行，提高帕累托（Pareto）最优解的多样性。与其他优化算法相比，该算法易于实现并且计算速度更快。通过计算Pareto前沿最优解设计最佳多层电磁吸收体，在吸收体的厚度与反射系数之间取得最佳折衷。通过对反射系数函数与吸收体厚度函数测试验证，该算法能够在保持优化解多样性的同时具有较好的收敛性。