多目標(biāo)優(yōu)化算法在多客戶批處理機環(huán)境下的應(yīng)用研究.pdf

1、批處理機環(huán)境下的調(diào)度問題（或簡稱批調(diào)度問題）是調(diào)度理論研究中的一個重要問題。批處理機調(diào)度問題打破了經(jīng)典調(diào)度問題中一臺機器每次只能對一個工件進(jìn)行加工的設(shè)定，允許多個工件作為一批同時在機器上進(jìn)行加工。多客戶環(huán)境下的批調(diào)度問題則是考慮了來自多個客戶的工件在一個公有批處理資源上的加工調(diào)度，每個客戶均具有自己的優(yōu)化目標(biāo)。在多客戶調(diào)度問題中，根據(jù)不同客戶生產(chǎn)目標(biāo)的優(yōu)先級，往往可以得到多種不同的生產(chǎn)方案。因此在多客戶批調(diào)度問題的求解中，不僅需要考慮來

2、自不同客戶的工件的分批問題，還需要考慮批的排序以及批在機器上的加工問題。
　　 本文以兩客戶的差異工件批處理機調(diào)度問題為研究對象，以設(shè)計求解該問題的Pareto最優(yōu)解集的有效算法為研究重點，提出了求解多種不同類型的兩客戶差異工件批調(diào)度問題的多目標(biāo)優(yōu)化算法。本文的主要工作包括：
　　 (1)兩客戶相同目標(biāo)單機批調(diào)度問題研究。建立了問題的數(shù)學(xué)模型。針對最小化制造時間跨度、最小化工件最大延遲時間和最小化工件總完工時間三種優(yōu)化目

3、標(biāo)，分別給出了工件分批完成后批的加工方案。對兩個客戶均以最小化制造時間跨度為優(yōu)化目標(biāo)的單機批調(diào)度問題，設(shè)計了一種基于構(gòu)建式分批的多目標(biāo)蟻群優(yōu)化算法MOACO，算法同時考慮構(gòu)建分批時的空間浪費和時間浪費作為啟發(fā)式信息，通過存儲算法每次迭代產(chǎn)生的非支配解集，對人工蟻的搜索方向和信息素濃度的更新提供了指導(dǎo)，保證了算法搜索的效率。同時，為了驗證多目標(biāo)蟻群優(yōu)化算法的有效性，將兩種目前最優(yōu)秀的多目標(biāo)優(yōu)化算法NSGA-Ⅱ和SPEA2應(yīng)用到多客戶批調(diào)度

4、問題的求解中，并通過大量的仿真實驗對三種多目標(biāo)優(yōu)化算法在多種度量指標(biāo)上的性能進(jìn)行了評測。
　　 (2)兩客戶差異目標(biāo)單機批調(diào)度問題研究。建立了問題的數(shù)學(xué)模型。針對兩個客戶分別以制造時間跨度和最大工件延遲時間為優(yōu)化目標(biāo)的情況，提出一個TSEDD啟發(fā)式算法在得到一個分批方案后對批進(jìn)行排序并安排批在機器上的加工，并分別設(shè)計了一種啟發(fā)式算法和一種基于構(gòu)建式分批的多目標(biāo)蟻群算法來完成工件的分批，最后設(shè)計了基于NSGA-Ⅱ的優(yōu)化算法，對三種