基于资源均衡方法的耦合问题的研究

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1、基于资源均衡方法的耦合问题的研究祝威三峡大学机械与动力学院摘要：由于在任务执行过程中，任务的完成与资源使用量、时间消耗量等有关，通常对耦合设计任务作分析的工作转移矩阵仅仅考虑吋间一个标准过于单一，会导致不同种资源不共享而闲置造成浪费。考虑到以上问题，本文从资源均衡方法入手,对耦合设计任务进行分析，寻找一种合理的资源分配方法，提高资源的利用率。关键词：资源均衡;产品开发;耦合问题;工作转移矩阵;作者简介：祝威（1994-），男，湖北武汉人，硕士研究生。ResearchonCouplingProblemBasedonResourceLev

2、elingMethodZHUWeiSchoolofMechanicalandPowerEngineering，ChinaThreeGorgesUniversity;Abstract：Becausethecompletionoftasksisrelatedtoresourceusage,timeconsumptionandsoonintheprocessoftaskexecution,onlyonestandardoftimeisconsideredintheworktransfermatrixwhichisusuallyusedtoa

3、nalyzethecouplingdesigntasks,whichleadstodifferentkindsofresourcesarcnotsharedandcausewastc.Consideringtheaboveproblems,thisarticlestartswiththeresourceequalizationmethodandanalyzesthecouplingdesigntaskstofindareasonableresourceallocationmethodtoimproveresourceuti1izati

4、on.Keyword：resourceleveling;productdevelopment;couplingproblem;worktransformationmatrix;o引言产品设计开发过程是一个有很多不确定因素影响的动态过程Ill,产品设计开发过程时间的长短将决定企业竞争的优势大小。产品设计开发过程中会出现耦合现象，这也是造成设计任务复杂性的主要因素。目前国内外学者，针对设计任务耦合问题提岀了很多研究方法，但是，考虑到产品设计开发过程中资源约束的还很少。陈庭贵等也针对并行迭代模型中任务耦合时间、传递信息不确定等问题,结合遗传

5、算法，对耦合集最优执行做了优化。何立华等固针对项目成本波动问题，提出资源均衡优化方法，确定总资源成本波动最小策略。邢斥斌等⑷针对耦合迭代情况下的设计任务分配问题，提出基于设计迭代的任务分配策略，证明了基于任务转移矩阵的设计任务动态分配策略的有效性。肖人彬等臣1结合遗传算法，对耦合设计任务具体资源约束问题做了定量分析，对模型资源预分配问题研究深入。以上学者对于设计任务耦合问题从不同方面都做了比较细致的研究，但是对于资源分配标准研究任然不足。木文将以资源均衡方法为基础，从工作量方面考虑资源合理分配问题，最终来优化任务执行吋间。1资源均衡方

6、法基本思想通常对产品设计任务做处理的工作转移矩阵仅考虑了时间的问题，而影响任务完工的因素有很多，比如资源数量等，这种单一的分析问题的标准显然具有局限性。例如:某个产品设计任务需要5个工程师3天完成，则设计任务总的工作量即，15天•人(5X3=15)。本文从工作量方面考虑设计任务执行总量，利用资源均衡分配，求解最优任务执行时间。由于产品设计任务环境的不确定性，任务资源种类会有多种，不同任务资源的性质不同，因此，它们的工作量也不能叠加。以表1中的例子展开说明。通过上面例子我们可以看到，之前迭代的工期为15天，经过合理资源分配后，平均时间变

7、成了8天，迭代时间减小了很多，资源的合理化分配减少了产品设计开发的成本。任务工期人数工作量A6424B10880C97632模型的构建在构建模型Z前，我们需要做如下假设：（1）任务的执行都有最低资源要求；（2）设计任务之间约束关系已知，始终不变；（3）资源和工作量线性关系变化。由工作转移矩阵分析情况下，设计任务之间并行执行，迭代过程的结束取决于执行时间最长的那个任务，因此我们可以将更多的资源分配给执行时间最长的设计任务，使设计任务大体趋近于一个相等值。可以根据以下迭代公式：=max£%i=l%其中，亿为第X次迭代的任务执行吋间，W为设

8、计任务的工作量，R表示资源可用量。不同种资源的总量一定，由于不同任务执行时间不同，需要找到任务执行时间最长的任务，对其分配更多可用资源，确保所有任务执行时间大致相同。考虑到任务初始分配资源不同，工作量小的任务会更早完成设