柔性資源客觀地存在於企業經營運作的各個環節。產品開發和生產是製造型企業運營的兩個關鍵環節，產品開發項目調度和車間調度問題是這兩個關鍵環節中的核心問題。
基本信息,中文摘要,
基本信息
副題名
外文題名
Research on flexible resource constrained optimal scheduling problems
論文作者
黃敏鎂著
導師
羅榮桂指導
學科專業
管理科學與工程
學位級別
博士論文
學位授予單位
武漢理工大學
學位授予時間
2007
關鍵字
企業管理 產品開發 調度
館藏號
F273.2
館藏目錄
2009\F273.2\34
中文摘要
本文主要對具有柔性資源約束的產品開發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複雜，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，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於項目調度和車間調度等問題的最新研究成果為基礎，採取系統建模方法、最佳化理論、人工智慧和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，得出有利於企業生產發展的參考性建議。本文主要圍繞下述幾個方面展開研究工作並取得了以下成果： (1)分析柔性的基本概念，給出了柔性資源的定義，並提出採用資源—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；設計了問題求解的改進遺傳算法，採用基於優先權的自然數編碼方法，提出了採用拓撲排序和最大流理論相結合的解碼方法，並設計了適用於該問題的遺傳運算元；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系統效率的作用。 (4)對最小化調度時間表長為目標函式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，建立了整數規劃模型；分析了問題的強NP-hard特性；提出了有機結合啟發式算法、遺傳算法和禁忌搜尋算法的問題求解的改進算法(MA)，該算法由3個模組構成，分別用於求解作業排序、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(FRCFSSLE)問題進行了探討：對問題進行了描述，分析了問題的複雜性；提出了求解FRCFSSLE問題的啟發式算法，該算法由作業排序和資源配置與開工時間計算2個模組組成；經過小規模數據實驗和大規模數據實驗說明了最優柔性資源配置的原則，證明了該啟發式算法的有效性，並說明了考慮柔性資源的學習效應對流水車間進行最佳化調度可以更有效地利用柔性資源、提高車間的生產效率。
