流程式多品种成批轮番生产的分批与调度集成

随着顾客需求多样化和个性化,现代流程工业已由过去单一品种大量生产转向广泛采用多品种成批生产方式.本文基于供应物料和库存约束得出逐阶段加工中各批之间的优先级关系,采用连续时间建模策略建立了流程式多品种成批轮番生产分批和调度集成决策的混合整数规划模型,该模型考虑了计划决策方面的分批与调度集成,以及生产工艺上的多阶段、共享生产装置(设备)、库存限制、品种切换调整时间和物料动态转化率,在此基础上给出了模型求解的改进粒子群算法.通过企业实际背景算例验证了所给出规划模型的有效性和求解算法的良好性能.这既是对流程式多品种成批轮番生产分批及调度理论的拓展,也为流程工业企业多品种成批轮番生产管理实践提供了理论依据和方法支持.     

柔性资源约束下的项目调度问题双目标优化

资源短缺通常为项目延期的重要原因之一,项目管理者往往会考虑增大资源可用量来缩短项目工期,但增加资源量会导致项目成本的上升,因此,需要进行项目工期和成本的权衡.考虑资源可用量可变,用区间变量来表示,以项目工期和成本为优化目标,建立资源可用量可变约束下的多模式项目调度问题的双目标优化模型;提出一种基于非支配排序遗传算法的双目标混合遗传算法来获取问题的帕累托最优解,在算法中设计资源可用量上界的预处理方法和可行解的成本改进过程:求解示例和随机生成的算例集,分析算法的收敛性和解的多样性,验证模型与算法的有效性.最后,开展建筑项目应用研究,通过对求解结果的分析,说明求解帕累托解集的必要性,为项目管理者确定项目调度方案提供决策依据.     

自适应PBIL算法求解合同优化匹配问题

描述钢铁企业中客户合同与库存材料的优化匹配问题，建立实现库存利用量最大化、匹配成本最小化的多目标O-1规划模型。结合问题的特点，采用模糊决策方法对多目标函数进行集成，设计一种具有自适应能力的PBIL(Population-based Increased Learning)算法用于模型求解，它的基本思想是利用信息熵来度量算法的进化程度，并按照熵值的变化自适应地调整算法的学习因子和变异率。通过应用实例的计算，以及和基本PBIL算法、GA计算结果的比较，证明该模型和算法的有效性和应用潜力。     

铜闪速熔炼配料过程建模与智能优化方法研究

针对铜闪速熔炼配料过程人工计算配比的主观性和局限性,基于配比影响因素分析,建立综合考虑品位、成本、库存的配料优化模型;引入"软约束"调整模型的约束边界,改善优化问题求解的可行性;并提出以单变量编码的交叉变异来确定整体决策向量的改进遗传算法进行寻优,以克服多维变量编码时可能导致搜索空间剧增的缺陷.最后结合工业运行数据进行配比优化计算,优化结果表明该方法在满足熔炼工艺要求基础上,能有效降低杂质含量和生产成本.     

基于超启发式算法的备件供应网络结构优化

为了通过对供应网络结构进行优化从而提高备件供应的效率和效益,分别对传统正向供应网络、应急横向供应网络以及考虑抢修任务的闭环供应网络3种备件供应网络结构进行研究。以供应成本最小和供应时间最短为目标,以备件满足度、库存等为约束,构建了带约束的多目标优化模型。提出了一种基于排序选择函数的超启发式多目标进化算法,同时可以对不同网络结构模型进行求解。在ZDT系列测试函数上将该算法与其他进化算法进行对比测试,验证了所提出的超启发式算法在收敛性和分布性上的优越性。算例表明,一方面,与传统前向供应网络相比,横向和闭环供应网络能够提高备件供应的时效性和经济性;另一方面,超启发式算法在求解模型时取得的解优于其他元启发式算法。     

城市供水系统弹性应对策略与仿真分析

针对城市供水系统受外界威胁导致供应能力波动的问题,建立了以优化供水系统弹性为目标的两阶段应对策略模型.第一阶段为马尔可夫决策过程水库调度模型,求解在满足期望弹性约束下以总成本最小化为目标的优化调度策略;当供应缺口超出水库调度能力时,针对供水系统在动态情景下的不确定性,建立了以供水网络弹性损失最小为目标的系统动力学第二阶段模型,通过仿真实验得到了多渠道优化策略.最后,以上海市咸潮入侵事件验证了该方法的有效性和实用性.     

资源受限项目组合选择及调度的双层决策方法

在资源受限条件下,综合考虑项目选择与项目调度,以最大化项目组合收益为目标函数,建立了一般化的资源受限项目组合选择及调度问题的数学模型。针对问题特性,设计了双层决策方法用于求解该问题。上层决策采用改进的蚁群优化算法求解项目组合选择问题,下层决策则采用基于优先规则的多项目调度启发式算法。采用实验设计方法系统生成24个项目组合选择与调度问题实例,对算法效果进行了对比检验。结果表明:所设计的双层决策方法对于项目组合选择及调度问题具有较好的求解效果;所建立的数学模型与解决方案能够为决策者提供平均收益更高的项目组合。     

基于序贯博弈谈判机制的分布式多项目调度

设计有效的全局资源分配协调机制是解决分布式多项目调度问题的关键.基于多Agcnt系统建立以单项目完工时间为优化目标的局部调度模型,并设计基于正向逆向调度改进的遗传算法求解初始局部调度计划;综合考虑每个项目单位延期成本的差异,建立以多项目总延期成本为优化目标的全局决策模型,设计多回合序贯博弈谈判机制协调全局资源分配,并调整单项目局部进度计划;开展示例分析和不同参数下问题集的实验研究.结果表明:基于正向逆向调度改进的遗传算法求解初始局部调度具有较好的问题规模适应性和较高的求解精度;全局资源冲突越强,造成多项目延期越大且项目延期完工的风险也越大;采用序贯博弈谈判机制相比无博弈随机分配协调机制可以有效地降低多项目的总延期损失成本.     

考虑全局资源闲置成本的分布式RCMPSPTT

在考虑资源转移时间的分布式多项目调度问题中,增加考虑资源闲置成本,对于多项目共享资源的协调决策具有重要影响.基于多Agent系统建立以单项目完工时间为优化目标的局部调度模型,并采用遗传算法求解初始局部调度计划;同时考虑项目延期成本、全局资源转移成本和闲置成本,以多项目总成本为优化目标建立全局协调决策模型,设计基于贪婪转移策略的序贯博弈谈判机制协调全局资源的分配和转移,并根据协调结果调整单项目局部进度计划;以MPSPLIB问题集开展实验研究.研究结果表明:协调时考虑全局资源闲置成本能更好的协调全局资源的分配和转移;与无博弈随机分配和转移的协调机制相比,基于贪婪转移策略的序贯博弈谈判机制可以有效地降低多项目总成本.     

基于代理模型的翼型多目标集成优化设计

针对翼型优化中直接使用计算流体力学方法计算量大的问题,提出了一种基于代理模型的翼型多目标优化设计方法.使用形函数线性扰动法描述翼型外形,求解N-S方程获得翼型气动参数.采用Pareto多目标遗传算法进行优化,使用代理模型降低计算量,通过优化集成,实现优化过程自动化以提高设计效率.算例结果表明,本方法能有效降低计算成本,缩短设计周期,提高设计质量,具有一定实用价值.     

基于可视化仿真的水电工程施工进度分析与控制研究

对基于可视化动态仿真的水电工程施工进度分析与控制进行了研究,提出了基于GIS的施工进度可视化动态仿真方法,实现了施工进度仿真建模、计算及结果的可视化;提出了结合柔性网络计划技术的进度分析与优化方法,包括工期分析及资源优化,在此基础上提出了基于可视化动态仿真的施工进度实时管理与控制方法;进行了实例分析,其成果在工程施工进度管理当中的成功应用表明所提方法具有可行性和优越性.     

考虑价格折扣的三级供应链协同计划问题研究

研究了考虑价格折扣的三级供应链协同计划问题,以产品的生产成本、库存成本、调整准备成本、运输成本和原材料采购成本、订货成本、库存成本之和最小为目标,构建了考虑价格折扣的三级供应链协同计划模型,设计了该问题的知识进化算法用以求解方案.对仿真实例进行了计算,结果表明本文建立的考虑价格折扣的三级供应链协同计划模型及算法的有效性.     

考虑多运输方式的供应链生产计划多目标模型

描述了考虑多运输方式的分布式多工厂、多分销商的供应生产计划,以实现最小化提前／拖期惩罚费用、生产成本、产品运输费用三者的总额以及最小化供应链的活动时间为目标建立了多目标优化模型,通过模型转换和利用加权和法求解多目标规划得到了其生产计划调度方案。计算结果说明了模型的有效性和可行性。     

基于Kriging模型的多点加点准则和并行代理优化算法

针对并行仿真环境下复杂工程系统的优化设计问题,提出一种基于Kriging模型、多目标策略和聚类方法的并行代理优化算法.该算法的多点加点准则,以同时优化期望改进准则和可行性概率准则为目标,首先生成兼具目标响应改进和可行域边界刻画功能的备选试验点集;再利用聚类方法从备选点集中选取多个有代表性的新试验点.通过两个数值算例和一个工程算例,将所提并行优化算法与已有算法做比较,结果表明所提算法具有更高的优化精度、效率和稳健性.     

ATO型供应链生产规划与库存协调集成决策经济模型

结合供应链分析模型研究的现状和ATO(assembletoorder)型供应链企业的特点,建立了供应链联盟生产规划与库存协调集成决策经济模型,该模型包括战略层子模型和运作层子模型两部分.战略层子模型以供应链整体增值利润最大化为目标来确定各层企业的生产计划;运作层子模型,在战略层确定的生产合作计划的基础上,来实现协调多层供应链成员企业生产周期或批量的目标.此外,文章还从合作博弈的角度证实了模型博弈核心解的存在性这样模型确定的生产合作计划可保证联盟整体的稳定性.     

考虑再造的多产品维修零配件供应优化研究

现代战场环境具有高度的不确定性,对维修零配件的需求数量是不确定的。同时,对战场上的战损件进行及时修复再造,与后方调运的零配件共同满足维修零配件需求,既可以及时满足战场需求,又能降低维修零配件的储运成本。但是战损件能否修复存在一定的不确定性,给战场维修零配件的供应优化带来新的挑战。在考虑维修零配件需求和战损件修复不确定性的条件下,研究了战场上多产品维修零配件供应优化问题,建立了优化问题的数学模型,基于拉格朗日松弛开发了模型的求解算法,以不同规模的随机测试算例验证了算法的有效性与鲁棒性。     

Enterprise resource planning implementation decision & optimization models

To study the uncertain optimization problems on implementation schedule, time-cost trade-off and quality in enterprise resource planning (ERP) implementation, combined with program evaluation and review technique (PERT), some optimization models are proposed, which include the implementation schedule model, the timecost trade-off model, the quality model, and the implementation time-cost-quality synthetic optimization model. A PERT-embedded genetic algorithm (GA) based on stochastic simulation technique is introduced to the optimization models solution. Finally, an example is presented to show that the models and algorithm are reasonable and effective, which can offer a reliable quantitative decision method for ERP implementation.     

Enterprise resource planning implementation decision & optimization models

To study the uncertain optimization problems on implementation schedule, time-cost trade-off and quality in enterprise resource planning （ERP） implementation, combined with program evaluation and review technique （PERT）, some optimization models are proposed, which include the implementation schedule model, the timecost trade-off model, the quality model, and the implementation time-cost-quality synthetic optimization model. A PERT-embedded genetic algorithm （GA） based on stochastic simulation technique is introduced to the optimization models solution. Finally, an example is presented to show that the models and algorithm are reasonable and effective, which can offer a reliable quantitative decision method for ERP implementation.     

项目融资费用分担及联合支付进度问题研究

首先对研究所用到的符号进行定义，随后讨论项目融资费用分担及合同双方收益问题，在此基础上构建一个由两个优化模型组成的项目联合支付进度数学模型，通过求解该模型可以得到使双方联合收益最大化且按商定比例分担项目融资费用的支付进度安排，最后通过一个算例对其的研究成果进行了说明。     

基于关键链和混合优化算法的舰船多项目并行建造进度管理方法

针对舰船多资源约束、多项目并行建造条件下进度优化与管理能力的不足,提出了一套进度管理方法。首先,基于关键链理论给出了多资源约束下舰船多项目并行建造进度管理步骤。其次,构建了舰船多项目并行建造进度优化模型,可实现在优化并行项目总工期的过程中通过合理分配各种资源获取最佳项目实施组合。最后,设计了适合于舰船建造等大型复杂工程项目求解的混合优化算法,并通过算例验证了方法的实用性。