协作计划与模糊调度集成模型及其混合协同进化算法研讨.pdfVIP

王桂俊 指导教师：包振强教授 扬州大学 中华人民共和国，扬州 201 1年6月 ■■■●1●●●11 Wang Guijun Under the Guidanceand of Supervision Prof．Bao Zhenqiang of Information Department Management，Information Engineering College， Yangzhou University June201l 王桂俊：协作计划与模糊调度集成模型及其混合协同进化算法研究 摘 要 传统的生产计划与调度是一种串行工作方式，生产计划和生产调度相分离， 生产计划不能响应生产调度的约束，生产调度也不能及时反馈到生产计划的制定 中，遇到加工能力受制约，生产计划要考虑将部分工件外包给合作伙伴协作加工 的情形，此外，传统的生产调度研究多数集中于理想、确定性的生产环境，而实 际生产过程中有很多随机、不确定性的因素，如机器磨损导致加工能力下降、生 产技术和加工技能改进等，复杂多变的生产环境中，工件加工时间和交货期会在 一个范围内变化，用模糊量表示符合实际情况。因此，建立一个有效的协作计划 与模糊调度集成模型凸显出重要意义。 进化算法是求解生产计划与调度模型的有效手段，然而各种进化算法都有其 自身特点和优势，同样存在着相应的弱点和不足，因此如何利用不同算法的优势 取长补短凸显出重要性，大量理论研究表明将擅长全局寻优和擅长局部查找的进 化算法相结合可以提高算法性能，表现出更快的收敛速度和更优的解质量。 本文以协作计划与模糊调度集成模型为研究对象，以混合协同进化算法为研 究方法，首先对模糊调度模型展开研究，接着讨论计划与模糊调度集成模型，然 后研究协作计划与模糊调度集成模型，综合分析各种进化算法构建出混合进化算 法框架，利用基于框架的混合进化算法对上述数学模型进行求解。 1、系统总结生产计划与调度，概括出生产计划与调度的研究方法，讨论生产 计划与调度领域的研究热点问题，特别对模糊调度、集成建模的国内外研究发展 状况进行综述。 2、讨论进化算法混合模式，提出混合进化算法基本框架，利用有限Markov 链对基于框架的混合进化算法进行收敛性分析，通过遗传算法、蚁群算法、粒子 群算法、和声有哪些信誉好的足球投注网站算法和差分进化算法描述混合进化算法框架的形式化。 3、针对实际生产过程中出现的模糊性因素，构建模糊调度数学模型，讨论具 体的模糊量操作方法，依据协同进化思想设计协同进化算法，其结合各个进化算 法优势，摒弃劣势，高效地解决模糊调度模型算例。 4、针对传统生产过程中生产计划和生产调度两个阶段不能有效衔接的问题， 考虑加工时间和交货期模糊性因素，构建计划与模糊调度集成模型，并通过混合 进化算法求解，其不仅考虑进化算法间的混合模式，还考虑进化算法间的协同模 式，以适应上述两个阶段同步寻优，混合进化算法的有效性通过计划与模糊调度 集成模型的算例得到验证。