跨組織複雜項目協同的調度模型與分層次最佳化方法

《跨組織複雜項目協同的調度模型與分層次最佳化方法》是依託哈爾濱工業大學，由聶蘭順擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：跨組織複雜項目協同的調度模型與分層次最佳化方法
• 依託單位：哈爾濱工業大學
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：聶蘭順

項目摘要

大型裝備建造的跨組織複雜項目協同運作過程具有依賴關係複雜、協同組織多樣、多決策主體、多決策層次等特點，運作效率普遍偏低，有必要研究在上述約束下能夠生成有效協調、同步和最佳化跨組織活動、物料及資源的運作計畫的調度模型及方法，以提高項目的運作效率和組織的效益。擬提出跨組織項目工作分解結構CWBS模型描述任務的跨組織性、分布性等，提出包含協同主體、信息、偏好等要素及關係的統一表示框架CPSM，刻畫問題的協調+最佳化特徵；面向行業需求建立典型問題模型，研究協調機制的評價體系，設計基於拉格朗日鬆弛的交貨期協調、基於兩階段多議題協商的價格/交貨期協調等協調機制和調度最佳化方法、算法，實現對問題有效的、激勵相容的、快速的求解；針對協同組織多樣化、決策多層次問題，提出基於優先權和層次式決策的多層次項目協同運作框架和方法，形成綜合性解決方案；研究成果將在船舶建造供應鏈中進行套用驗證。

結題摘要

大型裝備建造的跨組織複雜項目協同運作過程具有依賴關係複雜、協同組織多樣、多決策主體、多決策層次等特點，運作效率普遍偏低，有必要研究在上述約束下能夠生成有效協調、同步和最佳化跨組織活動、物料及資源的運作計畫的調度模型及方法，以提高項目的運作效率和組織的效益。本課題首先提出跨組織項目工作分解結構CWBS模型，描述任務的跨組織性、分布性等；進而以造船為行業背景，提出基於4維計畫表示方法的面向船舶建造的跨組織項目分散式計畫體系。在此基礎上，從決策主體、決策方式和決策目標三個方面對問題進行分類，提出包含協同主體、信息、偏好等要素及關係的統一表示框架CPSM，刻畫問題的“協調+最佳化”特徵；在跨組織項目協同運作計畫問題模型及調度最佳化方法方面，著力於跨組織協同的訂單接受與能力計畫模型及最佳化方法、多組織協同的項目調度問題模型及最佳化方法、跨組織協同的項目再調度問題模型及最佳化方法、空間資源約束項目調度問題模型及最佳化方法等4方面的研究。針對核心企業的決策問題，建立了基於預測的近似動態規劃模型，提出了基於分階段討論協商的跨組織協調機制，在隨機規劃基礎上提出了近似動態規划算法，並根據跨組織協同訂單接受問題中空間資源是瓶頸資源的特點提出了先來先服務、最大剩餘連續空間資源以及最大潛在訂單預期收益三種啟發式規則。針對跨組織企業的並行多項目爭用共享資源和協調分配的問題，建立了基於市場競爭思想的組合拍賣協調模型，通過疊代的競價與拍賣品價格調整機制，實現共享資源的合理分配，並協調多個項目之間的關係。針對跨組織協同的項目再調度問題，本課題建立了基於多智慧型主體系統的問題模型，提出面向魯棒性的項目再調度最佳化方法。針對空間資源各種特性和其他常規可更新資源的雙重約束，建立基於時間—資源塊最佳化模型，提出基於面向空間資源的串列調度生成模式的人工蜂群算法。針對跨組織複雜項目協同運作決策具有多層次性、協作組織具有多樣性的特點，提出了基於優先權和層次是決策的項目協同運作框架，形成綜合性解決方案。在課題研究過程中，發表了12篇學術論文，開發了3個套用系統。研究成果已經在船舶建造供應鏈中進行套用驗證，效果良好，獲得省級科技進步二等獎1項，獲批軟體著作權2項。本課題針對目前規模日益龐大、結構日益複雜的跨組織複雜項目生產管理模式下的協同運作計畫制定與管理具有一定的理論意義與套用價值。