需求不确定的再制造批量决策

再制造产品需求和再制造率的不确定性,使得再制造生产计划比传统生产计划更加复杂。针对产品的再制造和重新装配过程中的批量计划进行整体优化,在重新装配车间,装配调度策略不仅取决于外部采购零部件的到达情况,同时更加依赖于再制造车间对拆卸后零部件的再制造情况。根据再制造率和顾客需求的不确定性,综合考虑再制造成本、再装配成本、装配前零部件库存成本、装配后产品的库存成本以及缺货成本,以利润最大化为目标,利用利润的两阶段函数给出了再制造零部件和再装配产品的最优批量,并讨论了再装配批量和再制造率、利润和再制造批量之间的关系。     

发电行业碳排放权初始配额分配的双层规划模型

碳排放权初始配额分配是全国碳排放权交易体系建设的关键要素。目前发电行业碳排放权初始配额分配主要局限于在既定碳排放总量目标下联合成本最小的单一目标下确定,而忽视了发电商生产与减排决策对配额分配的影响,这在一定程度上影响了碳排放权交易实施的效果。本文构建了管制机构既定碳排放总量下联合减排成本最小化和各发电商收益最大化的碳排放权初始配额双层规划模型,并运用数值仿真验证了模型的合理性。仿真结果表明,存在一个兼顾管制机构与发电商决策目标的最优碳排放权初始配额方案,并对减排成本系数和电力需求量与最优碳排放权初始配额的关系进行敏感性分析,从而为我国碳排放权初始配额分配方案的制定提供科学依据。     

集成碳排放约束的企业制造/再制造生产决策

市场上存在从事新品制造和回收产品再制造的寡头垄断生产商,其中单位新品的制造成本高、碳排放高且利润较高,而单位再制造产品的制造成本低、碳排放低且利润较低。生产商整个制造/再制造生产过程,受到外部碳排放政策(碳税、碳限额)约束,需要基于利润和外部碳排放政策约束,选择制造和再制造技术,确定不同处理技术分配的最优生产数量,以最大化企业利润。针对无碳排放约束、碳税约束和碳限额约束三种碳排放约束情景,基于期望利润最大化,分别构建不同碳排放约束情境下的企业制造/再制造技术选择与生产决策模型。基于最优解性质和仿真分析,研究外部碳排放政策变化对企业制造/再制造生产决策的影响。研究结果表明,外部碳税、碳限额、碳排放超额惩罚税款和碳交易价格均不同程度影响企业制造/再制造生产决策。     

网络化制造模式下基于改进蚁群算法的供应链调度优化研究

为制定网络化制造（networked manufacturing,NM）模式下供应链合作成员间的动态调度策略,构建了由制造商、协同设计商以及客户组成的三层动态调度模型;在生产能力约束、多目标优化约束等制约因素下,采用时间函数、成本函数和延期惩罚函数三个目标函数对调度问题进行描述;使用改进蚁群算法（improved ant colony optimization algorithm,IM-ACO）,对调度路径可行解节点添加不同的信息素,并将信息素浓度约束在τ_min和τ_max之间,使得供应链客户个性化需求服务、运作时间、成本等综合收益达到最优. 实例仿真表明本文提出的动态调度优化算法求解具有较快的搜索速度、收敛性好,算法具有较好的稳定性;同时,也表明本文构建调度模型合理,可以为实际生产调度提供优化的策略.     

时变网络下考虑碳排放的车辆路径优化

针对城市配送中的车辆调度与路径分配问题,以时变网络下旅行速度的变化为关键变量,建立考虑旅行时间和碳排放量的多目标车辆路径问题的非线性混合整数规划模型,采用改进的多目标粒子群优化算法对问题进行求解。并以"城市货的"的实际配送数据为例进行数值实验,分析时变网络的优越性,以及客户满意度和车辆容量对Pareto结果的影响,为考虑碳排放的城市配送问题提供理论指导。     

碳限额与交易约束下的企业制造/再制造生产决策

针对同时从事制造和再制造的寡头垄断生产商,假定其第1期仅生产新品,第2期同时进行新品制造和旧件再制造生产,新品和再制造品异质且竞争替代。在整个制造/再制造生产过程中,受到外部碳排放政策(碳限额与交易政策)的约束,企业需要基于利润和碳排放约束,决策新品和再制造品的数量组合。基于构建的集成碳限额与交易约束的企业制造/再制造二阶段生产决策模型,通过模型求解、性质分析以及数值仿真,剖析碳限额与交易政策(碳限额和碳交易价格)对企业制造/再制造生产、定价、碳排放量和总利润的影响趋势和程度,探讨碳限额与交易政策约束下企业最优的制造/再制造生产策略。     

半导体晶圆节能分布式制造与预维护联合优化

针对半导体晶圆节能分布式制造与预维护联合优化问题,构建了同时考虑制造阶段和检测修复阶段,以最小化最大完工时间、总碳排放和总预维护成本为优化目标的两阶段绿色调度模型,提出了 改进的混合多目标灰狼优化(improved hybrid multi-objective grey wolf optimization,IHMGWO...     

碳价波动下考虑风险规避的工程机械再制造企业生产决策优化

考虑碳价波动的特点,研究了风险规避行为对碳排放依赖型工程机械再制造企业生产决策的影响.首先,分别研究了风险中性情形以及风险规避情形,得到了两种情形下新品和再制造品的最优解,进而分析了风险规避行为对最优生产决策和消费者剩余的影响,并基于全生命周期分析法探讨了环境影响.研究发现,风险规避行为既提高了企业实施全部再制造策略的可能性,且在一定条件下也提高了再制造品的产量,但不会改变企业进入再制造市场的阈值;在任何再制造策略下,企业的期望利润和消费者剩余总是随着风险规避程度的提高而降低;经济效益和环境效益的目标总是冲突的.     

面向随机需求的绿色再制造综合生产计划

考虑生产能力、外包、库存以及回收产品采购等要素,依据市场需求确定再制造产品在不同计划期下的生产计划安排,是绿色再制造综合生产计划的核心。优化再制造综合生产计划能够降低绿色再制造过程不确定性和提高绿色再制造生产的收益。构建了考虑随机市场需求情况下,以企业利润最大化为目标的绿色再制造综合生产计划决策模型,提出了资源充足条件下的绿色再制造随机综合生产计划模型求解方法,推导出绿色再制造各计划期的再制造生产量区间。研究发现,在满足最优目标时,再制造生产系统服务水平与库存水平之间存在一定的关系,计划期生产计划量与产品需求具有相同的随机分布。通过算例,分析了考虑外包因素后的模型中,产品价格的变动对绿色再制造的总利润、生产计划量及绿色再制造外包量的影响。     

考虑可拆解性的产品设计和定价策略模型

废旧品的拆解是再制造活动的重要环节,拆解难易对再制造成本、零件质量和再制造周期有重要影响。假设原始设备制造商(OEM)在新产品设计时考虑可拆解性,相应地将产生与可拆解水平相关的投入成本和减少再制造成本。在考虑可拆解性和不考虑可拆解性两种情况下,分别建立了以OEM利润最大化为目标的两阶段带约束条件的数学规划模型,通过K-T条件得出最优策略。最后通过解析方法和数值算例对决策变量和目标函数进行了灵敏度分析和模型对比。     

面向两客户的差异工件单机批调度问题

将差异工件批调度问题扩展到多客户生产环境,建立了优化两客户各自生产时间跨度的差异工件单机批调度模型.不同客户的工件集合具有自己的优化目标,为了满足不同客户的要求,需要多种不同的生产方案.针对该特点提出了一种面向两客户的单机批调度问题的多目标蚁群算法(MOACO),通过存储算法每次迭代产生的非支配解集,对人工蚁的搜索和信息素的更新提供指导,保证了搜索的效率.实验结果表明,与经典的多目标问题求解算法NSGA-Ⅱ和SPEA2算法相比,多目标蚁群算法具有较好的求解效果,且随着问题规模的增大,算法的优势更加明显.     

双寡头竞争环境下的碳配额分配策略研究

考虑碳配额分配策略对具有不同单位产品碳排放水平企业的生产决策影响,构建双寡头竞争环境下的差异化碳配额分配策略.通过建立基于差异化分配策略的古诺模型,研究了各种碳配额分配策略对具有不同单位产品碳排放水平企业的利润、价格、产量和碳排放的影响.分析结果表明,市场规模和单位产品碳排放水平对减排措施的实施效果具有显著影响;"侧重低排企业"的差异性配额分配策略优于其它配额分配策略,该策略能够在减少碳排放的基础上更好地保护低排企业,激励企业积极降低单位产品碳排放水平、更好地应对国际竞争;"侧重高排企业"或"均等"的碳配额分配策略虽能实现减排的目的,但会带来反向激励效用,从理论上验证我国当前策略的恰当和不足.     

具有时间约束的电梯节能调度算法

针对电梯节能问题, 提出电梯能耗损失计算方法, 构建具有时间约束的电梯节能调度模型, 应用粒子群算法(particle swarm optimization, PSO)分别对已知目标楼层和预测目标楼层两种情况的电梯节能调度问题进行建模和求解. 通过数值仿真分析, 从等待时间和能耗两方面比较了三种算法(最近服务原则(nearest car, NC)、已知目标楼层的粒子群算法和预测目标楼层的粒子群算法)的性能. 研究结果表明, 与NC算法相比, 在保证80%以上 乘客等待时间小于60s的情况下, 已知目标楼层的PSO算法可以实现系统节能18.2%; 预测目标楼层的PSO算法可以实现系统节 能9.6%. 随着等待时间约束的放宽, PSO算法可获得的节能比例显著增加. 目标楼层的准确性对节能调度具有重要影响, 已知目 标楼层的PSO算法会比预测目标楼层的PSO算法约多节能10%.     

基于最短时间碎片的在线生产调度算法研究

针对订单型企业的在线生产调度问题,文章通过统计每个设备上允许插入工序的时间区间,提出了基于最短时间碎片的启发式在线生产调度算法.该算法的主要思路是将工序的先后约束关系和在同一设备上的先后执行关系统一建模为无圈有向图,从而依据最短时间碎片将新订单的调度过程转化为在有向图中添加顶点和有向边的过程.仿真实验结果表明该算法可以在保证订单交付期的前提下实现排产任务,并尽可能少地变更已排产工序在设备上的相对位置;在订单频繁到达时,调度的设备利用率较高,达到了约94%;此外,算法运行较快,适用于较大规模在线生产调度问题的求解.     

环境政策混合治理框架下的企业减排行为

本文以碳排放交易、碳税、碳减排补贴三种环境政策为基础,构建了一种混合治理框架,以期探讨环境规制命令型政策与市场型政策相互影响下的激励效果。通过建立政府和减排企业间的三阶段博弈模型,给出了在混合治理框架下,企业减排技术投资、碳排放权拍卖、产量决策与三种环境规制政策之间的关系。研究结论显示:一是当碳减排补贴与碳排放交易混合使用时,碳排放交易市场的存在增强了碳减排补贴环境政策对减排企业的激励程度;二是碳税和碳排放交易的混合使用使得政府在确定碳排放权的最终出清价格时需要考虑碳税率的影响,比传统碳排放权拍卖市场的出清价格要低;三是政府制定的碳排放权总量不能过低,否则混合治理框架将失效。     

面向两客户的差异工件平行机批调度问题

将差异工件的批调度问题扩展到两客户生产环境,建立了两个客户分别以最小化制造时间跨度和最小化最大工件延迟时间为生产目标的差异工件平行机批调度模型.首先提出了一种启发式算法TSEDD(two-set earliest due date)对分批方案进行排序并安排到平行机,然后设计了一个多目标蚁群优化算法MOACO(multi-objective ant colony optimization)对不同客户中的工件进行分批并结合TSEDD完成对问题Pareto最优解集的求解.实验结果表明,与经典的多目标问题求解算法NSGA-Ⅱ和SPEA2算法相比,MOACO具有较好的求解效果,且随着问题中工件规模的增大,算法的优势更加明显.     

一类多资源作业车间混合优化调度方法

针对多资源作业车间调度问题,结合启发式算法和遗传算法的特点,提出了混合优化调度方法,建立了多资源约束的车间优化调度模型.根据启发式算法中调度优先规则对调度目标的影响程度,设计了新的编码规则.采用正弦函数作为改进遗传算法中的自适应因子,使交叉概率和变异概率随群体的适应度自动改变,提高了运算的效率.通过实例仿真并与其他算法比较结果表明,该混合调度算法可以进行作业车间在机床、刀具等多种生产资源约束下的优化调度,并在评价指标上较其他算法更优.     

风力发电并网调度中碳目标影响研究

风力发电并网调度可以有效地缓解发电企业的高碳排放现状,但受限于风力发电的不稳定性和预测难度大,现有的风力发电并网调度存在较大障碍。本文将碳排放视为风力发电并网调度的一个目标,基于碳市场对碳价作出刻画,并用IEEE30节点系统对发电侧的风电并网调度进行仿真。通过对模型相关参数的讨论,探讨了对风力发电并网调度的影响的因素及其影响方式,在此基础上给出风电并网调度中碳目标引入后的有关建议。     

供应链网络均衡下碳税与碳交易政策比较北大核心CSCD

为控制碳排放量,实施低碳政策以促进低碳供应链管理是必然选择.考虑由多个制造商、销售商和需求市场构成的供应链网络,分析两种减排政策:碳税和碳限额与交易政策,探讨两种减排政策下供应链网络成员的优化问题及均衡条件,以及两种减排政策的均衡条件,构建两种减排政策下的供应链网络均衡模型,基于欧拉方法求解模型,给出算例,分析碳税政策下,不同碳排放阈值下网络均衡结果的变化及最优的碳税税率确定问题;探讨碳交易政策下,单位产品碳排放量对网络均衡结果的影响,给出最优碳信用的分配方案;最后对两种政策进行对比.研究发现碳交易政策下的碳排放量低于碳税政策下的排放量,碳交易政策下的网络总利润高于碳税政策下的总利润.碳税政策给企业带来了较大的财务压力,碳交易政策具有更大的灵活性.     

带有限缓冲区的知识化制造单元无死锁调度

鉴于制造系统无死锁随机调度问题研究的缺乏,在加工时间、工件到达以及产品需求到达均为随机的生产环境下,研究了带有限缓冲区的知识化制造单元无死锁随机调度问题.针对自动机对定量指标描述能力的不足,首先给出了一种费用自动机概念.在同时考虑工件加工、库存以及缺货费用的情况下,采用无限时域折扣准则下马尔可夫链建立了单元的费用目标函数,通过一致化技术对目标函数进行离散化处理,得到目标函数的随机动态规划模型,分析并证明了单元最优目标值函数的性质.为了克服离散状态空间组合所产生的维数灾问题,提出了一种基于仿真和函数逼近的启发式近似动态规划算法对模型进行求解.在上述研究基础上,构建了一种单元无死锁随机调度策略,以保证单元安全高效地运行.最后,通过实例研究对无死锁调度策略进行了验证.