具有柔性資源約束的優(yōu)化調度問題研究.pdf

1、柔性資源客觀地存在于企業(yè)經營運作的各個環(huán)節(jié)。產品開發(fā)和生產是制造型企業(yè)運營的兩個關鍵環(huán)節(jié)，產品開發(fā)項目調度和車間調度問題是這兩個關鍵環(huán)節(jié)中的核心問題。本文主要對具有柔性資源約束的產品開發(fā)項目調度和流水車間調度相關問題展開研究。具有柔性資源約束的調度問題比經典調度問題更為復雜，都是強NP-hard問題。解決問題的核心是模型和算法，有效的調度算法，可以大大提高資源的利用率和生產效益。因此，研究具有柔性資源約束的調度問題不僅具有較大的理論意義

2、，而且具有相當高的實用價值。本文的研究以國內外已有的關于項目調度和車間調度等問題的最新研究成果為基礎，采取系統建模方法、優(yōu)化理論、人工智能和Matlab6.5編程與仿真等手段進行研究，提出問題的數學表示方法、構建有效的求解算法，得出有利于企業(yè)生產發(fā)展的參考性建議。本文主要圍繞下述幾個方面展開研究工作并取得了以下成果： (1)分析柔性的基本概念，給出了柔性資源的定義，并提出采用資源-能力矩陣對資源柔性分布進行表示的方法和資源柔性程

3、度的度量方法。 (2)討論了經典資源約束項目調度問題和流水車間調度問題的基本理論和研究現狀，通過對經典調度問題基本假設的分析，提出了突破這些假設的本文所要研究的3個主要問題：具有柔性資源約束的產品開發(fā)項目調度問題，具有柔性資源約束的流水車間調度問題和具有學習效應的柔性資源約束流水車間調度問題。 (3)對具有柔性資源約束的產品開發(fā)項目調度問題進行深入研究：提出了具有柔性資源約束項目調度問題(FRCPSP)的數學表示方法；設

4、計了問題求解的改進遺傳算法，采用基于優(yōu)先權的自然數編碼方法，提出了采用拓撲排序和最大流理論相結合的解碼方法，并設計了適用于該問題的遺傳算子；通過計算機數據實驗驗證了算法求解問題的性能，說明了不同資源柔性程度和資源的技能分布對項目總工期的影響，指出合理的柔性資源調度方案對提高產品開發(fā)系統效率的作用。 (4)對最小化調度時間表長為目標函數的具有柔性資源約束的流水車間調度(FRCFSS)問題進行了研究：闡述了問題的假設條件，建立了整數

5、規(guī)劃模型；分析了問題的強NP-hard特性；提出了有機結合啟發(fā)式算法、遺傳算法和禁忌搜索算法的問題求解的改進算法(MA)，該算法由3個模塊構成，分別用于求解作業(yè)排序、柔性資源分配和工序開始時間3個子問題；大量的計算機數據實驗說明該算法具有較好的魯棒性和收斂性；通過比較經典流水車間調度問題和FRCFSS問題的求解結果，說明了對柔性資源合理調度，改進了流水車間的生產績效。 (5)對具有學習效應的柔性資源約束流水車間調度(FRCFSS