基于仿真的优化及其在多级库存系统中的应用

对于多制造商、多分销商和多零售商的三级网状随机性库存系统,难以用数学方法求解其最优的库存控制策略.基于离散事件系统仿真原理,建立了具有顾客到达时间服从泊松分布、随机顾客需求量、随机顾客购买行为、随机订货时间和生产容量有限制等特点的仿真模型.运用基于仿真的优化方法,将仿真方法与粒子群优化算法相结合来求解问题.通过仿真实例的比较分析,表明了基于仿真的优化方法的可行性和有效性及其在供应链管理中的适用性.     

基于状态空间分割的两部件系统机会维修优化

针对"硬失效"故障的两部件串联系统,制定了周期性视情预防更换、机会更换和故障更换相结合的维修策略,提出了劣化状态空间分割方法以分析机会维修模型中系统的各种维修组合的维修概率,并给出了系统稳态联合概率密度的数值近似求解方法.应用该方法建立了基于半更新过程理论的系统长期平均费用率模型,求解最优维修策略对应的检测周期、机会和预防维修阈值.数值实验表明了劣化状态空间分割法和费用率模型的正确性和有效性,分析了优化结果对各种费用参数的灵敏程度.     

多级退火遗传算法及其在ULSP优化中的应用

针对一般遗传算法（ＣＧＡ）在解优化问题中存在的问题和缺陷，提出一种改进的多级退火遗传算法（ＭＬＡＧＡ）、基于Ｂｏｌｔｚｍａｎｎ生存机制的群体更新策略，以及在多级退火的初始阶段引入移民策略有效解决了“群体多样性”和“快速收敛”之间的矛盾。通过和ＣＧＡ在ＵＬＳＰ问题优化中的比较，验证了改进算法的有效性。     

修理工可多重休假的带有一个冷贮备部件的Gaver 并联系统

研究了修理工可进行多重休假的带有一个冷贮备部件的Gaver并联可修系统.假定部件的工作时间服从指数分布,修理时间和修理工的休假时间均服从一般连续分布.利用向量Markov过程理论和Laplace变换的方法,求出了系统可靠度的Laplace变换,系统首次故障前平均时间的表达式,系统的稳态可用度和稳态故障频度等可靠性指标;此外,还通过数值比较考察了系统参数对系统稳态可用度的影响,并对系统进行了效益分析.     

多重延误休假的单部件可修系统——一些新的可靠性指标

根据系统状态概率的拉普拉斯变换式,讨论修理设备可更换且修理工多重延误休假的单部件可修系统的可靠性.通过系统分析和比较,获得了系统和修理设备的一些新的可靠性指标:(1)系统等待修理的概率、更新频度和平均更新时间;(2)修理设备的广义忙期长度；(3)修理设备在广义忙期内的更换时间、更换次数等.分析了多重延误休假和修理设备更换对系统可靠性的影响并给出了特例.     

两部件并联维修系统解的渐近稳定性

研究了两部件并联维修系统,在系统非负解存在惟一的基础上,利用系统算子生成的Banach空间中的正压缩C0半群,证明了系统的非负稳定解恰是系统算子0本征值对应的非负本征向量.同时通过研究系统算子的谱特征,证明了系统算子的谱点均位于复平面的左半平面且虚轴上除0外无谱,进而得到系统的渐近稳定性.     

多部件系统的预防性维修优化模型研究

针对多部件系统固定维修费用高的特点,提出采用机会维修策略,将预防性维修和故障维修有机结合起来,从而分摊系统的固定维修费用,实现节约维修费用的目的.分析了系统的故障率特性,确定了系统中各部件最小维修、故障更换、机会更换、预防性更换的概率.在此基础上,以最小化维修成本为目标建立了优化模型.最后通过算例,将优化结果与原有的维修策略的结果进行了比较,说明了模型的合理性.     

具有两类失效状态和休假的并联可修系统

研究了修理工可多重休假的两相同部件并联可修系统,每个部件有两类失效状态。假定部件寿命服从指数分布,部件修理时间和修理工休假时间均服从一般连续分布,利用补充变量法求出了系统的瞬时可用度和瞬时故障频度的Laplace变换式,以及系统的稳态可用度和稳态故障频度的明显表达式,并得到了系统可靠度的Laplace变换式和首次故障前平均时间的明显表达式。此外,还对系统进行了效益分析。     

单部件加速退化系统的视情维修策略优化

针对单部件加速退化系统,研究了基于灰色模型、偏最小二乘回归和改进灰狼算法的最优视情维修策略,通过优化检测间隔和临近失效阈值最小化系统的平均维修费用率。维修策略优化中,考虑到维修数据的稀疏特性,利用适合小样本建模的灰色模型理论建立系统的加速退化模型;考虑了维修次数、系统退化状态与系统维修用时之间的多重相关性,利用偏最小二乘法建立了维修用时的多变量回归模型。在此基础上,给出基于系统平均维修费用率的目标函数,利用改进灰狼算法求解最优决策变量。通过算例说明了该最优视情维修策略的可行性。     

一种备件多级库存系统的仿真优化模型

针对备件多级库存问题，分析了备件需求的特点，建立了多级库存问题模型．在模型的基础上对备件订购量、安全库存量，订购策略，率存模式等进行了研究．研究发现：库存模式、订购策略和相关参数都会影响库存策略和最小总费用；一般情况下，较优订购策略为“库存量降到安全库存水平以下时订购，订购使得备件总量达到某一常数”．因此，备件采用多级库存模式还是单极库存模式应根据具体参数和订购策略确定．由于备件库存问题的特殊性，论文提出了一种求解该问题的仿真优化方法．实验结果表明：是一种有效的求解备件库存优化问题的方法。     

基于多过程仿真的多级库存系统性能优化

为解决供应链多级库存系统中多级决策的选择、匹配和系统性能优化问题,提出了一种基于多过程仿真的性能优化与多级决策选择匹配方法(MPSM).从多过程交互的角度,提出了基于物理层、社会层和知识层的集成了仿真结构性建模、定量建模和实施建模的多过程仿真建模方法;分析了多级库存的拓扑结构模型、多级策略匹配模型,建立了多因素、多指标的性能仿真优化模型;基于Arena仿真工具的具体应用案例表明,MPSM可以建模和优化更真实、更复杂的多级库存系统,并确定相应的最优多级控制策略方案.     

基于改进MOPSO的多级系统备件配置优化研究

备件是装备保障的重要物质基础,合理规划备件的配置方案是提高装备保障效能的关键。针对多级保障系统备件配置优化的高维、非线性问题,构建了以备件保障度最大、保障费用最小为目标函数,以其他准则为约束条件的优化配置模型。面向优化模型求解的难题,在传统粒子群算法的基础上,提出了一种改进的粒子群求解算法,给出了该算法的设计思路和优化流程,采用基于准则的方法以及改进惯性权重等措施,以两个目标作为引导,在备件配置方案生成时可以避免长时间的无效搜索,提高了粒子群优化算法的求解效率,最后通过算例证明该方法的可行性和有效性。     

修理工多重休假排队系统的最优控制

针对修理工多重休假的退化可修排队系统,提出了一种新的维修更换模型, 假定服务台是可修的,且服务台逐次故障后的维修时间构成随机递增的几何过程,服务台工作时间构成随机递减的几何过程,在修理工休假时间分别为随机变量和定长的情况下,选取被服务的顾客数N为更换策略,利用几何过程理论建立了系统的维修更换模型,问题是确定最优的N*,使得系统经长期运行单位时间内期望效益达到最大,并求出了该目标函数的明显表达式, 最后还对结果进行了讨论。     

基于聚合算法的失效相关多部件系统维修策略优化

针对多部件系统维修策略优化问题,在考虑失效相关和经济相关的基础上,从建模和求解算法两方面展开了研究。建立了多部件系统折扣准则模型,得到了维修费率的最优方程,并转化为线性规划问题。采用聚合算法减小线性规划问题的规模,并利用迭代算法求得其最优解。最后通过数值算例,说明了失效相关程度对折扣总成本以及最优维修策略的影响,探究了模型中成本参数对维修策略的影响。算法对比的实验结果显示,采用聚合迭代算法可以有效提高运算速度,降低内存占用。     

两个不同型部件温贮备系统的几何过程模型

利用可靠性理论,研究了两个不同型部件和一个修理工组成的可修型温储备系统。假设两个部件的工作寿命、贮备寿命、故障后的修理时间和贮备故障后的修理时间均服从不同的指数分布,在工作故障和贮备故障都不能"修复如新"的情况下,运用几何过程理论、拉普拉斯变换和补充变量方法得出该模型的一些可靠性指标。     

考虑退化相关的装备多部件系统维修决策优化模型

针对装备多部件系统维修决策优化问题,考虑分析系统中多部件之间的退化相关性,将系统连续退化过程离散化为有限个状态空间,计算给出系统稳态概率分布。在此基础上,建立长期运行下系统可用度最大为目标的维修决策优化模型,采用改进人工蜂群算法进行求解,以获得各部件最优机会维修阈值、预防性维修阈值和系统最优检测间隔期。最后,通过算例验证了所提模型的可行性和有效性。     

一类非更新到达的两结点休假闭网络分析

以计算机系统实际应用为背景，提出了带MMPP(Markov-modulated Poisson process)到达的两结点休假闭网络。该模型也适用于带反馈的通讯信息系统和有限工位的自适应生产系统等。MMPP是较Erlang分布和PH分布等到达间隔更为广泛的一类马尔可夫到达，将其引进闭路休假排队系统在已有的文献中尚未见报道，因此，该研究无论从实际应用目的还是从理论研究的角度看都是十分有意义的。文中采用了相位分解原理和嵌入马尔可夫更新过程及带指数到达依态策略休假的两结点闭网络分析，求得了所述模型的稳态分布和循环时间。它是用开路模型已有结果来解决相应闭路系统问题的又一个尝试。     

社会经济大系统的多级递阶结构及其分解

大系统理论是系统工程基础理论之一,是现代系统科学发展中的焦点。本文结合社会经济系统结构特点,讨论大系统理论的一些基本概念,阐明递阶、分散、分解、协调等术语的定性和/或定量意义,对数学规划和控制理论中的分解算法作了统一描述,评论了有关理论的发展现状和趋势。