基于区间GERT网络的工程项目工期-成本-质量联合优化模型

考虑实际工程项目中存在的不确定因素以及具体实施过程中存在的信息反馈、返工迭代等问题,提出了以区间数表征不确定参数,以概率性随机网络GERT搭建总体分析框架,并结合输出结果受限信息,建立了基于区间数的、有强制输出约束的GERT网络模型。以该区间GERT网络模型为核心,采用钟型函数模拟工程质量与工期之间的关系,构建在不确定环境下的工程项目工期-成本-质量联合优化模型。进而,运用遗传算法对其进行求解,估测项目中工期、成本、质量的可能分布数值。最后将模型应用于某卫星伸展机构研制项目,并将优化结果与相关文献方法进行对比分析,验证新模型的合理性与计算方法的有效性。     

复杂装备研制项目进度规划GERT网络“反问题”模型

在复杂装备研制项目中,由于其研制过程中的多种复杂性和不确定性特征使得对项目的进度规划管理非常困难。文章基于系统论的思想,把复杂装备的研制过程看作是由一系列标志性事件组成的整体系统,定义了复杂装备研制项目的图示评审技术(graphic evaluation and review technique,GERT)网络模型,讨论了复杂装备研制项目完成时间的GERT网络“反问题”求解思路。以某飞机研制项目为例,对其期望完成时间进行了规划。     

基于Agent的体系过程A-GERT网络“刺激-反应”学习模型

针对图示评审技术(graphic evaluation and review technique, GERT)网络应用于体系活动决策过程中未考虑网络节点自身的学习能动性问题, 基于智能体(Agent)技术, 结合刺激-反应模型构建A-GERT网络模型。首先, 根据体系活动的逻辑, 搭建A-GERT网络框架, 并通过提出网络传递效用函数, 设计带有反馈机制的A-GERT网络。然后, 利用刺激-反应模型的自适应优势构建学习方程, 以GERT网络期望概率与期望时间等指标度量刺激强度, 进一步拓展刺激-反应模型。最后, 给出网络智能决策节点的学习步骤, 并以创新技术开发体系活动进行算例研究, 结果表明了所提方法的有效性与实用性。     

基于GERT仿真的武器装备技术风险量化评估模型

从技术风险量化的角度给出了技术风险及其量化指标的定义,基于Arena仿真软件环境,结合某武器装备项目的研制过程,分别建立了单个和多个子系统存在一定的失败概率并反馈执行情况下的GERT随机网络仿真模型,对仿真输出结果进行了详细的统计分析,分别建立了项目级和子系统级的费用超支百分比、工期拖延百分比、费用风险度、工期风险度等技术风险量化指标,并给出了能综合表征技术风险等级的技术风险等级图.     

多加性元素GERT网络解析法

本文在基本GERT网络解析法的基础上,应用信号流图理论和概率统计方法,导出了多加性元素GERT网络解析法的理论,用该方法可象时间变量一样将费用变量作为决策变量,从而进一步扩展了GERT网络解析法的应用范围。     

GERT网络时间──费用优化数学模型(Ⅰ)

对于肯定型网络或是随机型网络在时间-费用线性关系条件下, 网络的时间一费用最优化问题已得到较好地解决；但在GERT网络中, 当时间-费用为非线性关系时, 优化问题至今尚未有完善的解决方法。本文旨在对于GERT网络中时间-费用为非线性关系时, 阐述了追加费用与缩短作业时间的一般性关系, 进而建立了一个多目标数学规划模型。该模型主要研究如何在各活动中分配追加费用, 求出最佳方案, 使得总追加费用最省并且缩短工期方差最大。该模型的建立对网络理论的基础研究和实际应用方法有一定的现实意义和参考价值。     

基于GERT网络的非等概率共因失效系统故障间隔期预测

利用泊松过程描述了系统共因失效的发生规律,并针对冲击应力下各部件失效概率不同的假设,以状态转移概率和冲击应力间隔时间为GERT网络的参数,构建了非等概率共因失效下的故障间隔期预测模型,并利用流图增益矩阵进行传递函数的快速求解。按照系统最小割集划分故障模式,将系统分解成若干个GERT子网络,并分析各自故障间隔期,以间隔时间最短的最小割集作为决定系统平均无故障时长的关键割集。与已有文献中的方法进行对比,详细讨论了本文所提方法计算非等概率共因失效系统故障间隔期的优势。最后的仿真结果表明,本文提出的模型能够正确预测系统的平均无故障时间。     

价值流动GERT网络组合C标记模型及其应用

从多传递参量GERT网络模型解析算法出发,研究多传递参量GERT网络模型解析算法的扩展问题,构建组合C标记矩母函数模型,并研究模型相关参数的函数关系、运算法则及其确定方法,研究了价值流动GERT网络组合C标记矩母函数模型及其解析算法,在此基础上将价值流动GERT网络模型应用到国民经济系统多部门间的价值流动系统中,得到国民经济系统各部门间价值流动过程中价值增值活动的平均实现次数、价值增值节点平均实现次数、价值增值网络的平均转移次数等一系列值,以进一步研究部门间动态投入产出的情况及价值增值的情况,为国家的宏观调控提供有效的定量支持。     

基于HGERT网络模型的退化型失效可靠性评估

针对退化型失效的复杂装备系统,提出基于隐图解评审技术(hidden graphic evaluation and review technique,HGERT)网络模型来进行系统可靠性预计和评估的方法。图解评审法(graphic evaluation and review technique,GERT)网络中的节点代表装备失效过程中正常状态到失效状态的转移,通过传感器将反映系统隐性状态的性能特征参数进行量化输入,从而将GERT网络中的各个劣化状态节点进行展开。应用Viterbi算法对模型参数进行解码和学习,确定退化型失效系统状态转移概率。将装备运行中所处的工作应力、环境载荷等影响性能衰退的因素作为输入,将关键性能指标退化量作为输出,建立装备性能退化的一般控制模型并将其作为GERT网络活动传递的随机变量。借助于信号流图理论对参数进行解析,监测系统处于不同状态时的性能退化水平,为故障预测和装备健康管理提供支持。案例通过对铣床性能退化量的分析,证明所构模型的可行性和合理性。     

基于图示评审技术的风险投资组合模型

运用系统论和GERT网络理论的思想及其原理,揭示了组合中各项目之间的组合规律,提出了风险投资组合的串联、并联和混联这3种不同的组合模式,构建了其风险与周期评估的组合GERT网络模型,为更加深入地理解与正确客观地把握风险投资状态提供了算法模型和理论依据。     

GERT网络的矩阵式表达及求解模型

图示评审技术(graphic evaluation and review technique, GERT)解析法一般利用信号流图的拓扑特征(梅森公式)和矩母函数进行求解,但当GERT网络节点较多且结构复杂(回路众多)时,拓扑结构特征的分析十分困难,易出现错判或遗漏情况。针对此问题,将GERT网络用矩阵形式进行表征,分析了以梅森公式为基础的解析法与矩阵变换的关系,设计了两类基于矩阵的GERT求解算法。首先给出GERT网络与信号流图增益矩阵、流图增益矩阵一一对应关系,分析增益矩阵行列式变换与信号流图求解公式的对应关系,设计GERT网络的增益矩阵行列式变换求解算法。另外,研究GERT网络(信号流图)化简操作(消除自环、消除节点)在信号流图增益矩阵上的变换形式,提出了GERT网络解析的矩阵变换方法。最后用两个例子说明矩阵表征及求解模型的简便性和正确性,为GERT解析的计算机操作奠定基础。     

灰色GERT网络及基于顾客需求的灰数估计精度

在应用随机网络（graphical evaluation review technique，简称GERT）解决问题的过程中要求准确知道活动参数的概率分布。但是由于信息的贫乏以及信息的不完全性，人们无法对某些参数的进行准确的判断，因此灰数成为有效的描述工具。本文建立灰色随机网络模型，并对其分类和求解问题进行较为系统的研究。由于灰色GERT网络的结果具有一定灰度，本文在灰数覆盖特性的基础上，提出基于顾客需求的灰数估计精度的概念，从而给出在灰度无法计算情况下的计算结果的判断方法。并且通过算例介绍了它的应用及其实际意义。     

基于仿真的随机活动网络进度费用联合风险

针对复杂随机活动网络活动时间、费用随机性和相关性特点,采用蒙特卡罗方法随机抽取时间、费用样本,再利用乔列斯基因子分解法,将独立分布的时间和费用随机样本转化为相关的随机样本,建立了时间和费用为相关随机变量的随机活动网络仿真模型.通过算例结果的比较分析,说明新模型可以更准确地预测项目的风险概率,进行时间-费用交换分析以及进行项目工期和费用优化.     

以特征函数为传递参数的CF-GERT及其矩阵法求解

本文构建了以特征函数和传递概率为传递函数的CF-GERT(characteristic function based GERT)模型,利用特征函数的性质,证明了CF-GERT网络串联结构、并联结构、自环结构的传递关系与信号流图等价传递参数计算完全相同,故可借鉴信号流图理论求解CF-GERT模型.考虑以梅森公式为基础的经典GERT解析算法需要分析复杂的网络拓扑结构,提出了CF-GERT网络的矩阵式表征方法,进而设计了CF-GERT的矩阵式求解算法,推导了期望、方差、等价特征函数的计算公式.若等价特征函数绝对可积,则利用傅里叶逆变换推导概率密度函数;否则,运用Fang等提出的COS方法推导.最后用两个案例说明了所提方法的有效性.     

基于活动重叠的DSM项目时间计算及排序优化

研发活动之间常存在顺序重叠和反馈重叠,重叠并行性会加快项目的进度,但又存在返工风险.为此,采用设计结构矩阵(DSM)信息输出和信息输入时间因子矩阵及返工风险矩阵,以更完整地描述活动重叠及其对返工的影响.提出了基于顺序重叠的项目持续时间计算方法和基于反馈重叠导致的返工时间计算方法.针对某案例活动排序优化问题,采用遗传算法以基于重叠的时间计算模型为目标函数进行优化,项目的持续时间和返工时间得到了明显的降低.     

多维随机向量传递机制下的RV-GERT网络模型及其解析算法

通过构建多维随机向量传递关系下的RV-GERT网络基本模型,利用n维空间内的多元Copula函数将网络传递活动上随机变量的联合分布函数和各自的边缘分布函数连接起来,进而推导节点活动间等价传递参量的度量形式。定义了随机向量矩母函数的概念,借助于信号流图理论分析网络等价拓扑关系,应用梅森公式和矩母函数的性质设计RV-GERT网络的解析算法。通过对RV-GERT网络中传递变量、矩母函数和W函数三者的等价转化,可以求解网络中任意活动的实现概率、期望、方差和风险度等基本参数,从而一定程度上可拓展GERT理论的应用范围。案例对某商用飞机有限公司研制的一款新型数据记录装置的研发周期、产品重量和电池供电时间等技术指标进行分析,利用RV-GERT网络解析算法进行参数反演,并与传统多个参量单独传递的解析算法进行对比,证明所建模型的科学性和实用性。     

时间和费用不确定的网络计划资源均衡优化

研究了基于网络计划活动的时间、费用是随机分布，且活动持续时间上费用分配（时间-费用模型）非均匀分布的工期固定-单资源（投资资金）均衡优化问题。对时间和费用具有不确定性的网络计划进行Monte—Carlo仿真以及仿真输出的统计分析，获得了n次仿真输出结果的代表性样本。以代表性样本的仿真输出数据构造一个确定性网络计划，并根据实际情况假定该确定性网络计划各活动持续时间上费用的分配服从Weibull分布，由此在整个周期内迭加得到一个多峰的Weibill时间-费用模型。最后，采用启发式的“削峰填谷法”对呈现“高峰”和“低谷”落差很大的，具有很强的不均衡性Weibill时间-费用模型进行均衡优化，得到了一个较为均衡的投资强度分布。     

GERT网络在水利水电工程中的应用

本文以 GERT 网络的基本理论为基础,结合水利水电工程实际进行了应用研究,并给出了两个案例的分析计算和实施结果。     

基于能效视角的主导产业选择多参量GERT网络模型

通过构建以能源传递关系为基础的多参量GERT网络模型,分析能源生产和供应业部门到其他部门的等效价值传递过程及结果,以揭示不同产业部门的能效实现机理.研究结果表明,我国能源生产和供应业到服务业、建筑业的等价转移概率明显高于其他产业,建筑业和服务业对经济发展的推动作用比较明显.因此,我国面向未来的主导产业选择,应在加强农业基础地位的同时,大力发展现代服务业、建筑业等第三产业门类,使服务业、建筑业在发展经济、推进节能减排等方面发挥更加突出的作用.     

基于QHSME的装备危险耦合传导GERT分析

针对装备活动中危险耦合传导关系描述不清楚、分析不具体的问题,构建考虑任意分布的危险耦合传导图形评审技术（graph evaluation and review technique,GERT）改进模型。提出了系统危险度、危险耦元重要度、危险路径隶属度等扩展分析参数,进一步刻画装备活动中的微观危险信息;采用系统耦合理论和极大熵方法（maximum entropy,ME）配置GERT模型变量,并设计量子和声算法（quantum harmony search algorithm,QHS）求解危险度概率密度极大熵模型。最后,以飞机大表速低空俯冲科目为例进行分析。结果表明,与传统GERT模型比较,该改进模型能充分反映危险耦元对装备活动随机过程的交互影响关系,以及其他相关微观信息,且具有较好的求解精度与适用性。