分布式MPC在网络化制造环境下SCM中的应用

针对网络化制造环境下动态供应链管理特点,利用分布式模型预测控制技术解决供应链中动态优化控制问题。首先,阐述动态供应链运行机理,并以此提出完整的随机动态优化控制模型及其控制约束;其次,给出分布式模型预测控制算法,并构建了优化控制序列模型;最后,仿真实例结果表明,利用分布式模型预测控制技术计算供应链中各阶段订货率,可以预测企业各阶段理想库存,从而快速响应市场动态变化,有效控制供应链管理中的不确定性。     

分销网络RFID使能的CONWIP策略的仿真与优化

为了改善供应链分销网络的性能,本文将射频识别(RFID)技术应用到供应链管理中.依据单工厂多阶段生产过程中定量在制品法(CONWIP)控制策略的原理,设计了RFID使能的电子流通卡系统,实现了供应链分销网络RFID使能的CONWIP控制策略,并采用基于仿真的自适应全局最优和声搜索算法(SGHS)对策略中的参数进行优化,优化结果证明了SGHS方法的可行性,并通过与其它控制策略的仿真结果对比,验证了RFID使能的CONWIP控制策略在供应链分销网络中应用的有效性及优越性.     

柔性供应链作业层模型及其优化

研究由供应链，制造商和分销商组成柔性供应链的作业优化问题，考虑制造对分销商的服务柔性，建立柔性供边作业层模型，应用进化规划对一定农机公司柔性应链作业模型进行优化仿真。结果表明该模型采用服务柔指以映了顾客需求的不确定性，能够更综合地评价供应链的运作效果。     

资源约束下绿色铝供应链网络设计多目标优化

本研究针对铝供应链中日益凸显的碳排放问题和水资源消耗问题,建立了一套决策模型框架,该框架由生命周期分析、绿色供应链网络优化模型和基于epsilon约束方法的多目标优化模型组成,同时考虑煤电、生物质发电、光伏+储能的组合等多种电力供应方式选择以及碳市场不确定性的影响,对铝供应链在多种资源约束下的多目标优化问题进行了深入分析.模型计算结果表明:经济成本和水资源消耗是一对彼此矛盾的目标;决策偏好以及碳市场不确定性会影响供应商的选择;资源约束更加严格的情况下倾向于选择低碳技术,同时产生减少水资源消耗的协同效应.高碳价下所有的帕累托解都不会选择煤电,而更多地倾向于选择光伏加储能的电力供应模式.案例研究证明了该模型在资源产业链多目标决策方面的有效性.本文提出的模型方法为环境资源约束下的资源型制造业决策提供了理论支持.     

基于模型预测控制的供应链操作优化仿真方案

基于模型预测控制算法为供应链中的操作决策问题建立动态定量的供应链整体系统模型进行研究,结合供应链特点改进目标函数,使得利润最大化同时保证了客户服务最大可能地接近期望水平,提出了一整套供应链滚动操作优化决策方案,为供应链决策者提供一体化的动态决策支持;并进一步针对不确定性市场需求的现实,引入风险值库存管理策略,定量测量和控制需求预测误差带来的库存风险,设计出应用于需求不确定市场环境下供应链滚动操作优化决策方案.基于GAMS的仿真结果证明了算法的有效性.     

基于改进帝国竞争算法的多产品供应链优化

在弹性需求和不同市场规模条件下,从供应链整体收益角度研究了物联网技术对多产品供应链的优化问题。在两级多产品供应链中建立供应链收益模型,分析物联网技术对供应链整体收益的影响。引入帝国竞争算法(Imperialist Competitive Algorithm,ICA),并对该算法进行改进来求解模型,通过计算机仿真优化的方法求解实例,对比引入物联网技术前后供应链整体收益及其变化。研究表明:物联网技术的应用能有效优化多产品供应链;目前物联网成本较高,不适合小规模企业引入;大规模企业引入物联网时,应该合理使用物联网技术,使其效用最大化。     

面向复杂电磁环境的体系作战仿真平台设计

战争模拟可划分为战略、战役、战术和技术4个层级。国内外现有战役战术级体系作战仿真平台无法驱动技术层电磁设备专用模型，导致其战场复杂电磁环境仿真逼真度受限。借鉴柔性分析建模与训练平台(flexible analysis modeling and exercise system,FLAMES)系统模型体系架构，基于离散事件仿真系统(a discrete event system simulator,ADEVS)引擎模拟库，设计开发了一套融合战役、战术和技术3个层级，支持系统、实体和组件三级独立仿真步长设置且动态可调的柔性作战仿真平台柔性作战仿真平台(flexible operation simulation,FOSim)。通过驱动技术层专用模型，该平台可将更细粒度电磁设备模型纳入体系作战仿真回路，从而在大规模的战役战术级体系作战仿真中实现高逼真度的复杂电磁环境生成和电磁环境影响效应模拟。     

基于匈牙利-模拟退火算法的多阶段武器目标分配方法

针对现代化战争中远程精确制导武器成本高昂以及武器发射平台数量有限的问题，研究了多阶段武器目标分配问题，以最小化武器成本为优化目标，建立了混合整数非线性规划模型。设计了一种集成匈牙利和模拟退火的混合智能搜索算法，首先根据待攻击目标的时空状态与毁伤特性确定打击阶段、标记可松弛性。在模拟退火的框架下，基于目标的松弛性调整攻击阶段，再通过匈牙利算法计算每个阶段武器和目标的精确匹配方案。通过启发式算法和精确求解技术的结合，在保证求解质量的前提下，极大减少了计算时间。通过计算实验，与变邻域搜索算法进行了对比分析，验证了该算法在求解多阶段武器目标分配问题的有效性。仿真结果表明，所提算法在计算时间和求解效果上优于变邻域搜索算法。     

开放式蒸馏过程模拟平台设计与实现

以严格机理模型为基础设计并实现的蒸馏过程模拟平台,提供了进行过程模拟的计算机环境,在平台上可以方便地进行蒸馏过程稳态模型、动态模型、优化模型和控制模型的仿真计算,可针对过程特点进行分析并提供优化操作指导值.平台具有在线过程模拟功能和开放的接口环境,适于各种模拟方案、过程模型和算法的仿真研究,能方便地检验模型和算法的有效性.该平台具有通用性、可视性的特点.     

基于仿真优化的集装箱堆场大门系统规划研究

运用仿真优化方法对集装箱堆场大门系统规划问题进行了研究。建立了大门系统规划问题的数学模型，规划目标是在满足系统作业要求的前提下最小化大门系统的建设费用；根据系统作业中存在的不确定性、随机性活动的特点，建立了大门作业系统的离散事件仿真模型，并运用仿真模型与启发式算法相融合的仿真优化方法进行求解；运用案例分析验证了该方法的有效性，同时进行了敏感性分析。     

基于系统动力学仿真的供应网络组织结构

在全球供应链竞争的背景下，供应网络中的企业要站在系统优化的角度选择自己的组织结构和合作伙伴。本文构建了一个供应网络组织模型，并在此基础上，利用系统动力学仿真和统计方法进行分析，结论认为供应网络组织结构、供应链组织结构和供应网络层组织结构对系统绩效均具有显著的影响。进一步分析表明在动态需求下，企业应尽量采用有机结构，并且MO型供应链结构要强于OM型结构。     

供应链的系统运作模式分析与建模——基于复杂自适应系统范式的研究

整体运作环境的变化使得传统的方法已经无法合理解决当今供应链管理中出现的复杂问题。应用复杂性科学的理论,本文以复杂自适应系统（Complexity Adaptive System, CAS）范式作为分析方法,系统性诠释了供应链的整体运作模式。文中首先以“适应性造就复杂性”的思想为指导,认为供应链是一个（CAS）,并建立了相应的概念模型,然后基于此模型,探讨了供应链管理的策略性原则。文章最后在桑塔费研究所开发的智能仿真平台-SWARM的基础上,建立了一个基于Multi-Agent的供应链仿真模型。研究表明该范式能够更好的分析与描述供应链这一复杂系统发生、创新、学习和适应等行为的本质。     

半导体制造系统的优化调度模型

在流体网络模型的基础上建立了以减小平均在制品水平目标的半导体制造系统的调度模型,这些模型通常很难求解,但它们是可分解的,即可以把整个调度周期上的调度问题分解为一系列子区间上的调度子问题,在半导体生产环境下,子问题可以进一步简化,把上述结果当作调度规则直接应用于基于仿真的调度方法、可以克服流体网络模型的近似性,同时,由于充分利用了系统全局的状态信息,提高了仿真调度的优化能力。     

基于模式搜索的类电磁算法求解约束优化问题

针对约束优化问题,提出了一种基于模式搜索的类电磁算法。引入了粒子的违反度函数,将约束优化问题转化为双目标无约束优化模型来求解;提出了双目标模型中粒子的电荷和受力的计算公式,引导不可行粒子转化为满足约束条件的粒子;为了提高算法的搜索能力,结合模式搜索算法改进种群中的粒子,为类电磁算法提供了有效的局部信息。与以往算法仿真结果相比,新算法具有性能好、较稳定的优点。     

空基外辐射源定位系统的观测站航迹优化

针对空基外辐射源定位(airborne passive coherent location, APCL)系统容易出现可观测性差、定位性能不稳定的问题,提出了观测站航迹优化算法以提高系统的定位跟踪性能。首先,建立APCL系统的二维运动学模型与量测方程,并选取系统可观测度和几何精度因子(geometrical dilution of precision, GDOP)作为优化指标,推导出航迹优化函数。然后,使用加权离散搜索优化算法控制观测站机动至最优观测位置,并以容积卡尔曼滤波(cubature Kalman filter, CKF)为工具,对目标和外辐射源进行定位跟踪。仿真结果表明,观测站采用航迹优化算法能大幅提高系统定位的稳定性,显著减小跟踪估计误差。     

空基外辐射源定位系统的观测站航迹优化

针对空基外辐射源定位(airborne passive coherent location, APCL)系统容易出现可观测性差、定位性能不稳定的问题,提出了观测站航迹优化算法以提高系统的定位跟踪性能。首先，建立APCL系统的二维运动学模型与量测方程,并选取系统可观测度和几何精度因子(geometrical dilution of precision, GDOP)作为优化指标,推导出航迹优化函数。然后，使用加权离散搜索优化算法控制观测站机动至最优观测位置,并以容积卡尔曼滤波(cubature Kalman filter, CKF)为工具,对目标和外辐射源进行定位跟踪。仿真结果表明,观测站采用航迹优化算法能大幅提高系统定位的稳定性,显著减小跟踪估计误差。     

基于仿真优化的集装箱港口大门作业调度研究

提出基于仿真优化的集装箱港口大门通道作业的调度优化方法.首先,建立了大门作业的离散事件仿真模型和调度优化数学模型;其次,设计了启发式Tabu搜索算法和仿真模型相结合的仿真优化方法;然后,结合仿真自动化方法和在线数据库实现了仿真优化系统;最后,用实例验证并分析了本方法的有效性及效率问题.结果表明了本方法对在线、实时作业调度优化问题的适用性.     

单级闭环供应链系统建模分析

在闭环供应链系统中,制造商需要同时协调新产品生产过程和废旧产品再制造过程,这种正向物流与逆向物流之间的集成管理导致供应链系统复杂化。利用控制理论对制造商构成的单级闭环供应链系统进行建模,着重分析确定性需求和再制造环境下供应链系统的动态行为和总成本性能。结果表明：单级闭环供应链系统的总成本性能与制造提前期和再制造提前期之间的差异密切相关,两个提前期间的差异越小,系统总成本性能越优,反之则越差。     

互惠利他偏好下的供应链鲁棒协调策略

随着经济的快速发展,市场竞争日益激烈,使得供应链的运作受到众多不确定因素和决策者行为偏好的多重影响.本文在需求分布信息有限的环境下,利用鲁棒优化方法研究了互惠利他偏好下的供应链协调问题,给出了基于回购契约的鲁棒协调策略,并进行了数值分析.研究发现,虽然互惠利他偏好会对供应链成员的决策产生显著影响,且当偏好程度在一定范围内时,互惠利他偏好能提升供应链的整体绩效,但唯有基于回购契约的鲁棒协调策略能使供应链整体绩效达到最优.此外,鲁棒协调策略具有较强的稳健性,可以有效克服需求分布信息不足对供应链总利润的不良影响.